開關(guān)電源原理及電腦電源的檢修維護

1、開關(guān)電源原理及電腦電源的檢修維護直流穩(wěn)壓電源的組成直流穩(wěn)壓電源是將交流電變換成功率較小的直流電的電路,一般由降壓、整流、濾波 和穩(wěn)壓等幾部分組成(見圖 16-1 。整流電路用來將交流電壓變換為單向脈動的直流電壓; 濾波電路用來濾除整流后單向脈動電壓中的交流成分, 使之成為平滑的直流電壓; 穩(wěn)壓電路 的作用是輸入交流電源電壓波動、負載和溫度變化時,維持輸出直流電壓的穩(wěn)定。 圖 16-1 直流穩(wěn)壓電源組成橋式整流電路圖 16-2為橋式整流電路,圖中 V 1、 V 2、 V 3、 V 4四只整流 二 極管接成電橋形式,故稱為 橋式整流。1.工作原理和輸出波形 設(shè)變壓器二次電壓22 sin(u t =

2、,波形如電壓、電流波形圖 (a所示。在 u 2的正半 周,即 a 點為正, b 點為負時, V 1、 V 3承受正向電壓而導通,此時有電流流過 R L ,電流路 徑為 aV 1R L V 3b ,此時 V 2、 V 4因反偏而截止,負載 R L 上得到一個半波電壓,如電 壓、電流波形圖 (b中的 0段所示。若略去二極管的正向壓降,則 u O u 2。電壓、電流波形在 u 2的負半周,即 a 點為負 b 點為正時, V 1、 V 3因反偏而截止, V 2、 V 4正偏而導通,此時有電流流過 R L ,電流路徑為 bV 2R L V 4a 。這時 R L 上得到一個 與 0段相同的半波電壓如電壓、

3、電流波形圖 (b中的 2段所示,若略去二極管的正向 壓降, u O -u 2。由此可見,在交流電壓 u 2的整個周期始終有同方向的電流流過負載電阻 RL ,故 R L 上 得到單方向全波脈動的直流電壓。 可見, 橋式整流電路輸出電壓為半波整流電路輸出電壓的 兩倍,所以橋式整流電路輸出電壓平均值為 u O =2×0.45U 2=0.9U 2。橋式整流電路中,由于每 兩只二極管只導通半個周期,故流過每只二極管的平均電流僅為負載電流的一半,在 u 2的 正半周, V 1、 V 3導通時,可將它們看成短路,這樣 V 2、 V 4就并聯(lián)在 u 2上,其承受的反向 峰值電壓為2RMU =。 同理

4、, V 2、 V 4導通時, V 1、 V 3截止,其承受的反向峰值電壓也 為2RMU =。二極管承受電壓的波形如電壓、電流波形圖 (d所示。 由上圖可見,在交流電壓 u 2的整個周期始終有同方向的電流流過負載電阻 R L ,故 R L 上得到單方 向全波脈動的直流電壓?？梢?橋式整流電路輸出電壓為半波整流電路輸出電 壓的兩倍。橋式整流電路與半波整流電路相比較,其輸出電壓 U O 提高,脈動成分減小了。2.參數(shù)估算輸出電壓的平均值02201sin( ( 0.9U t d t U = 流過二極管的平均電流 200.45D LU I I R = 二極管承受的反向峰值電壓2RM U = 濾波電路整流

5、電路將交流電變?yōu)槊}動直流電,但其中含有大量的交流成分(稱為紋波電壓 。應(yīng) 在整流電路的后面加接濾波電路,濾去交流成分。 1.電容濾波(1電路和工作原理設(shè)電容兩端初始電壓為零,并假定 t=0時接通電路, u 2為正半周,當 u 2由零上升時, V 1、 V 3導 通, C 被充電,同時電流經(jīng) V 1、 V 3向負載電阻供電。忽略二極管正向壓降和變 壓器內(nèi)阻,電容充電時間常數(shù)近似為零,因此 uo=u c u 2,在 u 2達到最大值時, u c 也達到最 大值,然后 u 2下降,此時, u c >u 2, V 1、 V 3截止,電容 C 向負載電阻 RL 放電,由于放電時 間常數(shù) =RL C

6、 一般較大, 電容電壓 uc 按 指數(shù)規(guī)律緩慢下降, 當下降到 |u 2|>u c 時, V 2、 V 4 導 通,電容 C 再次被充電,輸出電壓增大,以后重復上述充放電過程。其輸出電壓波形近似為一鋸齒波直流電壓。 圖 16-3 橋式整流濾波簡 化 電 路(2波形及輸出電壓空載時即負載電阻為無窮大:02U ;帶負載時:2020.9U U << 通常取 021.2U U =, RC 越大 0U 越大,為了獲得良好的濾波效果。 圖 16-4 整流電壓輸出波形和二極管電流波形2.其他形式濾波電路(1電感濾波電路電路如圖 16-5所示,電感 L 起著阻止負載電流變化使之趨于平直的作用

7、。直流分量被 電感 L 短路,交流分 量主要降在 L 上 ,電感越大,濾波效果越好 。一般電感濾波電路 只使用于低電壓、大電流的場合。(2 型濾波 為了進一步減小負載電壓中的紋波可采用 型 LC 濾波電路 (見圖 16-6 。 由于 C 1、 C 2 對 交流容抗小,而電 感對交流阻抗很大,因此,負載 R L 上的紋波電壓很小。u O -穩(wěn)壓電路調(diào)整管并與負載并聯(lián)的穩(wěn)壓電路, 稱為并聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路。 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 的電路圖如圖 16-7所示 。它是利用穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性穩(wěn)壓的, 由于反向特性陡直, 較大的電流變化, 只 會引起較小的電壓變化。1.當輸入電壓變化時如何穩(wěn)壓根據(jù)電

8、路圖 16-7可知: 輸入電壓 V I 的增加,必然引起 V O 的增加,即 V Z 增加,從而使 I Z 增加, I R 增加,使 V R 增 加,從而使輸出電壓 V O 減小。這一穩(wěn)壓過程可概括如: V I V O V Z I Z I R V R V O 這里 V O 減小應(yīng)理解為,由于輸入電壓 VI 的增加,在穩(wěn)壓二極管的調(diào)節(jié)下,使 V O 的增加 沒有那么大而已。 V O 還是要增加一點的,這是 一個有差調(diào)節(jié)系統(tǒng) 。2.當負載電流變化時如何穩(wěn)壓負 載電流 I L 的增加,必然引起 I R 的增加, 圖 16-7 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 即 V R 增加,從而使 V Z =VO 減小, I

9、 Z 減小。 I Z 的減小必然使 I R 減小, V R 減小,從而使輸出 電壓 V O 增加。這一穩(wěn)壓過程可概括如下:I L I R V R V Z (V O I Z I R V R V O 采用三極管作為調(diào)整管 并與負載串聯(lián)的穩(wěn)壓電路, 稱為串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路; 當調(diào) 整管工作在線性放大狀態(tài)則稱為線性穩(wěn)壓器。線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源的工作原理可用圖 16-8來 說明。顯然, V O =VI -V R ,當 V I 增加時, R 受控制而增加,使 V R 增加,從而在一定程度上 抵消了 V I 增加對輸出電壓的影響。 若負載電流 I L 增加, R 受控制而減小,使 V R 減小, 從而 在一定

10、程度上抵消了因 I L 增加,使 V I 減小,對輸出電壓減小的影響。 圖 16-8 線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源的工作原理 圖 16-9 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 2.實際串聯(lián)穩(wěn)壓電路組成在實際電路中,可變電阻 R 是用一個三極管來替代的,控制基極電位,從而就控制了 三極管的管壓降 V CE , V CE 相當于 V R 。要想輸出電壓穩(wěn)定,必須按電壓負反饋電路的模式來 構(gòu)成串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。 3.典型的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路典型的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖 16-9所示。 它由調(diào)整管、 放大環(huán)節(jié)、 比較環(huán)節(jié)、 基準電壓源, 采 樣 電 路 幾個部分組成 。(1輸入電壓變化,負載電流保持不變輸入電壓 V I 的增加,必然會使輸出電

11、壓 V O 有所增加,輸出電壓經(jīng)過取樣電路取出一部R I V V V V V R I R I Z O =-=-ZL R +=I II分信號 V f 與基準源電壓 V REF 比較,獲得誤差信號 V 。誤差信號經(jīng)放大后,用 V O1去控制調(diào) 整管的管壓降 V CE 增加,從而抵消輸入電壓增加的影響。 V I V O V f V O1 V CE V O (2負載電流變化,輸入電壓保持不變負載電流 I L 的增加, 必然會使輸入電壓 V I 有所減小, 輸出電壓 V O 必然有所下降, 經(jīng)過 取樣電路取出一部分信號 V f 與基準源電壓 V REF 比較,獲得的誤差信號使 V O1增加,從而使 調(diào)整

12、管的管壓降 V CE 下降,從而抵消因 I L 增加,使輸入電壓減小的影響。IL V I V O V f V O1 V CE V O (3輸出電壓調(diào)節(jié)范圍的計算根據(jù)圖 16-9可知 V f V REF , 調(diào)節(jié) R 2顯然可以改變輸出電壓。圖 16-10為實際的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路,分別由整 流 電 路 、 濾 波 電 路 、 調(diào) 整 管 、 基 準 電 壓 電 路 、 比 較 放 大 電 路 、 采 樣 電 路 等 部 分 組 成 圖 16-10 串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路其中:整 流 電 路 :D 1D 4;濾 波 電 路 :C 1;調(diào) 整 管 :T 1、 T 2;基 準 電 壓 電 路 :'

13、; Z ' D 、 R 、 R 、 D Z ; 比 較 放 大 電 路 :A ; 取 樣 電 路 :R 1、 R 2、 R 3。 為了使電路引入負反饋,集成運放的輸入端上為“ -”下為“+”。輸出電壓的表達式為:Z 3321O Z 32321U R R R R U U R R R R R +線性三端集成穩(wěn)壓器 主要 有以下幾種類型:三端固定正輸出集成穩(wěn)壓器,國標型號為 CW78、 CW78M 、 CW78L 三端固定負輸出集成穩(wěn)壓器,國標型號為 CW79、 CW79M 、 CW79L三端可調(diào)正輸出集成穩(wěn)壓器,國標型號為 CW117、 CW117M 、 CW117L 、 CW217、 C

14、W217M 、 CW217L 、 CW317、 CW317M 、 CW317L 、三端可調(diào)負輸出集成穩(wěn)壓器,國標型號為 CW137、 CW137M 、 CW137L 、 CW237、 CW237M 、 CW237L 、 CW337、 CW337M 、 CW337L2. CW7800 系列 (正電源 , CW7900 系列 (負電源 輸出電壓:5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V輸出電流:78L ×× / 79L ×× 輸出電流 100 mA ; 78M ×× / 9M ×× 輸

15、出電 流 500 mA ; 78 ×× / 79 ×× 輸出電流 1.5 A 。如 CW7805 輸出 5 V,最大電REF2321O1O " ' +(1=V R R R R V V +流 1.5 A ; CW78M05 輸出 5 V ,最大電流 0.5 A ; CW78L05 輸出 5 V ,最大電流 0.1 A 。 封裝和符號如圖 16-11所示 圖 16-11 CW7800 系列、 CW7900 系列封裝和符號3.三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器是在三端固定輸出集成穩(wěn)壓器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的, 集成片的 輸入電流幾乎全部

16、流到輸出端,流到公共端的電流非常小,因此可以用少量的外部 元件方便地組成精密可調(diào)的穩(wěn)壓電路,應(yīng)用更為靈活。圖 16-12 為可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器封裝。圖中 ADJ 稱為電壓調(diào)整端,因所有偏置電路和放大器的靜態(tài)工作點電流都流到穩(wěn)壓器的輸出端,所以沒有單獨 圖 16-12 可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器封裝 引出接地端。CW117、 CW217、 CW317中 CW 后第一個數(shù)字 1、 2、 3意義如下:1-為軍品級; 2-為工業(yè)品級; 3-為民品級。 軍品級為金屬外殼或陶瓷封裝, 工作 溫度范圍 -55150; 工業(yè)品級為金屬外殼或陶瓷封裝, 工作溫度范圍 -25150 ; 民 品級多為塑料封裝,工作溫度范圍

17、 0125。4.應(yīng)用電路(1三端固定輸出集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如圖 16-13所示 。(2三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如圖 16-14所示。可調(diào)輸出三端集成穩(wěn)壓器的內(nèi)部,在輸出端和公共端之間是 1.25 V 的參考源,因此輸 出電壓可通過電位器調(diào)節(jié)。 圖 16-14 三端固定輸出集成穩(wěn)壓器 圖 16-14 三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器直流穩(wěn)壓電源設(shè)計為超溫告警電路(見 18.3設(shè)計固定輸出 9V 直流穩(wěn)壓電源。1(25. 1+=1P P a P 1REF REF O R R R I R R V V V +直流電源主要由降壓,整流,濾波、穩(wěn)壓、指示、保護等電路組成,根據(jù)超溫告警電 路元器件的

18、組成, 設(shè)計了如圖 16-15所示電路。 由于輸出電壓決定于集成穩(wěn)壓器, 所以輸出 電壓為 9V ,最大輸出電流為 1.5A 。為使電路正常工作,要求輸入電壓 U 1比輸出電壓 U O 至 少大 2.53V 。輸入端電容 C2用以抵消輸入端較長接線的電感效應(yīng),以防止自激振蕩,還 可抑制電源的高頻脈沖干擾。一般取 0.11F 。輸出端電容 C3、 C4用以改善負載的瞬態(tài) 響應(yīng),消除電路的高頻噪聲,同時也具有消振作用。 D2是保護二極管,用來防止在輸入端 圖 16-15 整流穩(wěn)壓電源元器件選擇1.電源變壓器選擇 220/12V 6W(降壓電路選擇理由:符合電壓和功率要求, 電壓過大 , 三端穩(wěn)壓器

19、容易發(fā)熱, 選擇過小達不到輸 出穩(wěn)定電壓的目的,功率大變壓器成本過高,過小的話變壓器容易損壞。區(qū)分降壓變壓器的原邊和副邊:分別測量原邊和副邊的電阻值,大的為原邊,小的為 副邊, 理由:原邊繞組扎數(shù)假設(shè)為副邊的 N 倍,則原邊繞組銅線比副邊長許多倍, 根據(jù)變壓 器變電壓、 變電流原理、 變阻抗原理,副邊電流為原邊的 N 倍,因此副邊的繞組直徑應(yīng)該比 原邊粗很多,因此原邊電阻遠遠大于副邊。變壓器好壞判斷:變壓器原邊電阻過小、 無窮大或副邊電阻為無窮大, 則變壓器為壞。 一般小功率降壓變壓器原邊電阻在幾百到幾千歐姆之間,副邊電阻在零點幾到幾十歐姆之 間。具體看功率和變壓比;測量線圈和磁鐵的電阻,正常

20、應(yīng)為無窮大。2.整流橋的元器件選擇(整流電路選集成整流橋 電流 1A ,或者使用 4個 IN4001整流二極管組成橋式整流電路,其電流 為 1A ,選擇理由:電流過大的話,成本過高,電流過小容易發(fā)熱損壞。整流橋好壞判斷:整流二極管好壞判斷 :利用數(shù)字萬用表的二極管檔測量, 紅、 黑表筆分別接整流二極管 的兩腳如果電壓為 0.7V 左右則,與紅表筆相連的為二極管的正極,另一腳為負極,如果電 壓值超過量程,則換腳測量,壓降為 0.7V 左右,與紅表筆相連的為二極管的正極,另一腳 為負極, 如果兩次測量的電壓過大則二極管被擊穿, 兩次測量的電壓都過小則二極管被擊穿 短路,都不能用。整流橋堆好壞判斷:

21、把數(shù)字萬用表置二極管檔測量,紅表筆分別接 AC (交流電源輸 入端 , 黑表筆接直流電源輸出正端則兩次萬用表都應(yīng)顯示 0.7V 左右電壓。 然后用黑表筆接 直流電源輸出副端, 黑表筆分別接 AC 端, 兩次用表都應(yīng)顯示 0.7V 左右電壓, 如果電壓值不 對則整流二極管損壞, 應(yīng)更換元器件 (注意用指針式萬用表測量用電阻檔, 其中黑表筆為電 源+ 。3.電容器 C1、 C1、 C3、 C4的選擇(濾波電路C4一般選用大電容,則濾波后的電壓比較穩(wěn)定,這里選用 1000UF/25V電解電容 ,C3一般選用較大電容,則濾波后的電壓比較穩(wěn)定,這里選用 47UF/16V電解電容C3、 C4一般瓷片電容,

22、電容值為 0.1UF , 濾除高頻信號對電路的干擾。電解電容好壞判斷:以及正負引腳判斷:主要依據(jù)為電容沖放電原理或外觀。電解電 容長腳為正短腳為負,或者標“ -”為負極。用萬用表測量兩端阻若為無窮大和非常小均為 壞。正常情況先給電解電容放電,用萬用表電阻檔(100或 1K 測量,表筆的正極接電解電 容的正極, 負表筆接電解電容的負極,這是電池電源給電解電容充電, 電阻較小, 當電解電 容充滿電時不再充電, 反應(yīng)在電阻上開始充電時電阻小, 充滿電時理論上電阻為無窮大, 電 容為好, 如果用模擬式萬用表測量則表現(xiàn)為指針先向右偏轉(zhuǎn)然后向左偏置置做大附近。 萬用 表表筆更換測量兩次所測電阻均為無窮大表

23、示電容干涸,都比較小表示漏電嚴重。4.穩(wěn)壓器的選擇:(穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓器選擇主要依據(jù)是根據(jù)負載電壓和功率要求選擇。 由于 18.3超溫告警電路的后續(xù) 電路要使用電磁繼電器,多種 CMOS 芯片,因此選用穩(wěn)壓器輸出電壓為 9伏,因此選用 7809系列,而 7809系列按電流分有三種分別為 L7809 ,M7809以及 7809,電流分別為 100mA,500mA,1.5A 考慮到后續(xù)電路負載較大因此選用 7809(1.5A 。5.指示、保護電路可給直流電源加電源指示燈,可以并聯(lián)在 C4兩端,用綠色 LED 作為顯示燈。限流電 阻選擇:LED 工作電壓一般為 1.53V 左右, 且 LED 為電流控制

24、型, 電流正常發(fā)光時大約為 10mA 左右 , 這樣的電流即保證了亮度又不至于電流過大而燒壞。 因此限流電阻阻值 R=(9-2 /10約為 700歐姆,選擇標準電阻 680歐姆 .電路制作與調(diào)試1.變壓器檢測原邊,副邊不要接反:接反會造成觸電和燒壞元器件,因為降壓變壓器會變成升壓變 壓器, 電壓會高達幾千伏,整流橋以及后續(xù)電路均會燒壞。所以先要辨別變壓器的原邊、副 邊。 要保證變壓器是好的:如果變壓器原邊短路, 會燒掉保險絲, 會使配電箱空氣開關(guān)跳閘, 嚴重時會燒壞開關(guān)。電源線不要絞在一起造成短路這樣會使配電箱空氣開關(guān)跳閘,嚴重時會燒壞開關(guān)。原 邊的接線部位不要裸露在外,否則易造成觸電事故。2

25、.整流橋檢測負載電流不超過要整流橋允許通過的電流負載易造成整流橋的損壞。要保證整流橋各整流二極管正常,否則整流電壓過低不能保證輸出正常電壓。要保證整流橋后續(xù)負載不能短路:測量整流橋直流輸出端的電阻,不能太小。3.濾波電路電解電容不要接反,接反會引起電容損壞甚至爆炸。4.穩(wěn)壓電路三端穩(wěn)壓器各引腳不要接反,否則不能正常輸出穩(wěn)壓電源。5.負載檢查直流穩(wěn)壓電源負載不能短路否則易造成穩(wěn)壓器發(fā)熱甚至燒壞。預(yù)防辦法:測量穩(wěn)壓輸出端電阻,不能為零。6.指示、保護電路保險絲兩端不要裸露在外因為兩端有 220V 電壓, 易造成觸電事故。 保護二極管不能接 反?？傊附由鲜鲈骷?、 通電前都要對元件、 電路進行檢

26、查、 檢測。保證元器件良好, 電路連接正常。電腦開關(guān)電源 PWM 控制芯片 KA3511原理 , 功能 , 特點 , 引腳及應(yīng)用電路 1引言本文介紹的美國快捷公司生產(chǎn)的 PCSPMS 次邊監(jiān)控芯片 KA3511, 是一種改進型的固定頻率 PWM 控 制 IC 。用其設(shè)計 PC 電源,是目前比較理想的選擇。2引腳功能及主要特點KA3511采用 22腳 DIP 封裝,引腳排列如圖 1所示。KA3511主要由振蕩器、 誤差放大器、 PWM 比較器、 過電壓保護 (OVP 與欠電壓保護 (UVP 電路、 遙控開 /關(guān)控制電路、電源好(pwoergood 信號產(chǎn)生器和精密參考電壓等單元電路所組成, 引腳

27、 功能如表 1所示。表 1引腳功能 KA3511的主要特點如下:(1只需很少量的外部元件,就可以組成性能優(yōu)良的 SPMS 輔助電路;(2固定頻率、可變占空比電壓型 PWM 控制;(3利用死區(qū)時間控制實現(xiàn)較啟動;(4為推挽操作對偶輸出,每個輸出晶體管的電流容量為 200mA ;(5對于 SMPS 的+3.3V 、+5V 和+12V 輸出,具有 OVP 和 UVP 功能;(6遙控開 /關(guān)控制功能;(7為監(jiān)視電源電壓電平,使微處理器安全操作,內(nèi)置電源好信號產(chǎn)生器;(8精密電壓參考,容差為±2%(4.9V Vref 5.1V ;(9電源電壓 VCC=1430V ,待機(standby 電流(

28、ICC 典型值是 10mA 。3工作原理3 1振蕩器KA3511是固定頻率 PWM 控制 IC ,內(nèi)部線性鋸齒波振蕩器的頻率由 IC 腳 7外部電阻 RT 和腳 8外 部電容 CT 設(shè)定: fosc=3 2PWM 控制電路KA3511的 PWM 控制電路如圖 2所示,圖 3為其工作波形。誤差放大器用作感測電源輸出電壓, 它的輸出連接到 PWM 比較器的同相輸入端。 死區(qū)時間控制比 較器有一個 0.12V 的失調(diào)電壓,以限制最小輸出死區(qū)時間。 PWM 比較器為誤差放大器調(diào)節(jié)輸入脈 沖寬度提供了一個手段。當振蕩器定時電容 CT 放電時,在死區(qū)時間比較器輸出上產(chǎn)生一個正脈 沖。時鐘脈沖控制觸發(fā)器,并

29、使輸出晶體管 Q1和 Q2禁止。 為使 Q1和 Q2推挽工作, 脈沖控制觸 發(fā)器將調(diào)制脈沖對準 Q1和 Q2中的一只晶體管,其輸出頻率是振蕩器頻率的一半。輸出 PWM 通過 CT 上的正鋸齒波與兩個控制信號中的任意一個進行比較完成。 或非 (NOR 門驅(qū)動 輸出晶體管 Q1和 Q2使能, 此情況僅當觸發(fā)器時鐘輸入為低電平時發(fā)生。 隨控制信號幅值的增加, 輸出脈沖寬度相應(yīng)變窄。控制信號是電源輸出的反饋輸入,亦即誤差放大器輸入。3 3軟啟動電路KA3511的軟啟動電路如圖 4所示。軟啟動的目的是防止 SMPS 的輸出(3.3V/5V/12V在啟動時 上升太快,達到 OVP 電平。在主電源開始接通時

30、,死區(qū)時間控制電壓為 3V ,爾后進入低態(tài)。低態(tài)電壓由 R1和 R2 決定:×Vref由于 Vref=5V, R1=47k, R2=1k,故 VDTC(LOW 105mV 。在軟啟動過程中,電源輸出上升時 間典型值是 15ms ,輸出占空比從最小到最大變化。如果遙控電壓為 “高” (“ H ” 態(tài)時, 死區(qū)時間控制電壓通過 IC 內(nèi) 3mA 的電流源保持在 3V=3mA×R2(1k 。當遙控電壓變?yōu)椤暗汀?“ L ”態(tài)時,死區(qū)時間控制電壓將從 3V 變?yōu)?0V 。3 4輸出電壓調(diào)節(jié)輸出電壓調(diào)整電路如圖 5所示。+5V 和+12V 的輸出電壓由 R1、 R2與 R3及 R4的

31、電阻比確定。 如果輸出電壓 (+5V 或+12V 升高或降低, KA3511通過 PWM 控制比較器信號和誤差放大器輸出, 使主電源開關(guān)的占空比相應(yīng)變化,實現(xiàn) SMPS 輸出電壓的調(diào)節(jié)。 R5與 C1組成補償電路,以使系 統(tǒng)穩(wěn)定。3 5OVP 電路OVP 電路如圖 6所示。 OVP 功能通過 IC 腳 13、腳 14和腳 15分別連接到 SMPS 次邊+3.3V 、+5V 和+12V 的輸出實現(xiàn)。 IC 內(nèi)部電阻 R1與 R2、 R3與 R4和 R5與 R6的電阻比與參考電壓 Vref 決定每一個 OVP 電平。 例如, 對于+3.3V 輸出的 OVP +3.3V=×VA=×

32、;Vref=4.1V同理, R3與 R4、 R5與 R6決定的+5V 和+12V 輸出的 OVP 電平分別是 6 2V 和 14 2V 。 IC 腳 16(PT 是 OVP 比較器的另一個保護輸入, OVP 電平由 PT 外部電阻 R101和 R102決定(典 型值是 1 15V 。3 6UVP 電路KA3511的 UVP 電路如圖 7所示。該電路由帶三個輸入的 UVP 比較器及 R1與 R2、 R3與 R4和 R5與 R6電阻分壓器組成。 對于 SMPS 次邊+3.3V 、 +5V 和+12V 的三個輸出, 每一個 UVP 電平分別 是 2.3V 、 4V 和 10V 。3 7遙控開 /關(guān)與

33、延遲電路KA3511的遙控開 /關(guān)及延遲電路如圖 8所示。這部分電路利用微處理器控制。如果有一個大信號 施加到 IC 腳 6,比較器輸出高電平,并被傳送到開 /關(guān)延時電路和電源好(PG 電路。如果沒有 信號施加到腳 6,腳 6則保持 5V 的高電平。當 REM (腳 6 =“ H ”時,在經(jīng)過約 8ms 的開通延時 之后, PWM=“ H ”,主 SMPS 關(guān)斷。當 REM=“ L ”時,在經(jīng)過約 24ms 的延時之后, PWM=“ L ”,主 SMPS 則工作。3.8 R/S觸發(fā)器電路圖 9為 KA3511的 R/S觸發(fā)器電路。 R/S觸發(fā)器由 OVP 、 UVP 和一些延遲的遙控開 /關(guān)信

34、號控制。 如果 OVP 或 UVP 輸出是高電平,觸發(fā)器置位信號則為高態(tài), PWM 亦為“高”,主電源關(guān)斷。當遙 控信號是高態(tài)時, 它的延遲輸出信號施加到 R/S觸發(fā)器的復位端口, 導致置位為低態(tài), 從而使輸 出 Q 是低態(tài)。在這個時間中, PWM 通過延遲的遙控高信號保持在高態(tài)。在主電源被 OVP/UVP和通 過遙控初始化關(guān)斷之后,如果遙控信號變?yōu)榈蛻B(tài),主電源則開始工作。圖 9R/S觸發(fā)器電路圖 10電源好信號產(chǎn)生器電路圖 11KA3511應(yīng)用電路電源好信號產(chǎn)生器KA3511的電源好信號產(chǎn)生器電路如圖 10所示。 電源好信號產(chǎn)生器電路產(chǎn)生依賴于輸出電壓狀態(tài) 的“開”與“關(guān)”信號。當 IC 腳

35、 11上的輸出 PG=“ H ”時,意味著電源是“好的”;當 PG=“ L ” 時,則表示電源出現(xiàn)故障。當電源接通時,為穩(wěn)定輸出,在經(jīng)過約 250ms 的延時之后產(chǎn)生 PG “高”信號。當電源切斷時, 為保護下面所跟隨的系統(tǒng),通過檢測電源狀態(tài)產(chǎn)生 PG “低”信號,并且沒有延遲。比較器 COMP1和 COMP2分別用作檢測+5V 和 VCC 電壓。 VCC 檢測點電壓為 17 2V ,腳 9(DET 外部電阻 R11和 R12 的取值應(yīng)符合下面的等式要求:VDET=1.25V×=17.2V當+5V 的輸出降至 4 3V 以下時,為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,比較器 COMP3產(chǎn)生不帶延遲的 PG

36、 “低” 信號。當遙控開 /關(guān)信號是高態(tài)時,則產(chǎn)生不帶延遲的 PG “低”信號。在主電源被接地之前, PG就變?yōu)榈蛻B(tài)。PG 延時(Td 由 IC 腳 10(TPG 外部電容 CPG 、 COMP3的門限電壓 Vth 和充電電流 Ichg 決 定:電腦開關(guān)電源維修圖解 電腦開關(guān)電源維修圖解一顆強勁的 CPU 可以帶著我們在復雜的數(shù)碼世界里飛速狂奔, 一塊最酷的顯示卡會帶著我們在絢麗的 3D 世 界里領(lǐng)略那五光十色的震撼,一塊最棒的聲卡更能帶領(lǐng)我們進入那美妙的音樂殿堂。相對于 CPU ,顯示卡、 聲卡而言,電源可能是微不足道的,我們對它的了解也不是很多,可是我們必須知道,一個穩(wěn)定工作的電 源,是使

37、我們計算機能夠更好工作的前提。計算機開關(guān)電源工作電壓較高,通過的電流較大,又工作在有自感電動勢的狀態(tài)下,因此,使用過程 中故障率較高。對于電源產(chǎn)生的故障,不少朋友束手無策,其實,只要有一點電子電路知識,就可以輕松 的維修電源。 首先,我們要知道計算機開關(guān)電源的工作原理。電源先將高電壓交流電(220V 通過全橋二極管(圖 1、 2整流以后成為高電壓的脈沖直流電,再經(jīng)過電容濾波(圖 3以后成為高壓直流電。 此時,控制電路控制大功率開關(guān)三極管將高壓直流電按照一定的高頻頻率分批送到高頻變壓器的初 級(圖 4。接著,把從次級線圈輸出的降壓后的高頻低壓交流電通過整流濾波轉(zhuǎn)換為能使電腦工作的低 電壓強電流的

38、直流電。其中,控制電路是必不可少的部分。它能有效的監(jiān)控輸出端的電壓值,并向功率開 關(guān)三極管發(fā)出信號控制電壓上下調(diào)整的幅度。在計算機開關(guān)電源中,由于電源輸入部分工作在高電壓、大 電流的狀態(tài)下,故障率最高;其次輸出直流部分的整流二極管、保護二極管、大功率開關(guān)三極管較易損壞; 再就是脈寬調(diào)制器 TL494的 4腳電壓是保護電路的關(guān)鍵測試點。通過對多臺電源的維修,總結(jié)出了對付電 源常見故障的方法。 一、在斷電情況下,“望、聞、問、切”由于檢修電源要接觸到 220V 高壓電,人體一旦接觸 36V 以上的電壓就有生命危險。 因此, 在有可能的 條件下,盡量先檢查一下在斷電狀態(tài)下有無明顯的短路、元器件損壞故

39、障。首先,打開電源的外殼,檢查 保險絲(圖 5是否熔斷,再觀察電源的內(nèi)部情況,如果發(fā)現(xiàn)電源的 PCB 板上元件破裂,則應(yīng)重點檢查此 元件,一般來講這是出現(xiàn)故障的主要原因;聞一下電源內(nèi)部是否有糊味,檢查是否有燒焦的元器件;問一 下電源損壞的經(jīng)過, 是否對電源進行違規(guī)的操作, 這一點對于維修任何設(shè)備都是必須的。 在初步檢查以后, 還要對電源進行更深入地檢測。用萬用表測量 AC 電源線兩端的正反向電阻及電容器充電情況,如果電阻值過低,說明電源內(nèi)部存在短 路,正常時其阻值應(yīng)能達到 100千歐以上;電容器應(yīng)能夠充放電,如果損壞,則表現(xiàn)為 AC 電源線兩端阻值 低,呈短路狀態(tài),否則可能是開關(guān)三極管 VT1、 VT2擊穿。然后檢查直流輸出部分。脫開負載,分別測量各組輸出端的對地電阻,正常時,表針應(yīng)有電容器充放 電擺動,最后指示的應(yīng)為該路的泄放電阻的阻值。否則多數(shù)是整流二極管反向擊穿所致 二、加電檢測 在通過上述檢查后,就可通電測試。這時候才是關(guān)鍵所在,需要有一定的經(jīng)驗、電子基礎(chǔ)及維修技巧。 一般來講應(yīng)重點檢查一下