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文檔簡介
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上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)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)國產(chǎn)化的進(jìn)程上,微機(jī)電源技術(shù)也由國內(nèi)生產(chǎn)廠家逐漸消化吸收,生產(chǎn)出了眾多國有品牌的電源。微機(jī)電源并非高科技產(chǎn)品,以國內(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)電源市場情況卻不盡人意,許多電源產(chǎn)品存在著各種選料和
2、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,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),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
3、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)系對我們維修判斷故障是很有用處的,下面簡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)對其它設(shè)備及顯示器的干擾和對微機(jī)本身的干擾。通常要求微機(jī)對通過電網(wǎng)進(jìn)入的干擾信號(hào)抑制能力要強(qiáng),通過電網(wǎng)對其它微機(jī)等設(shè)備的干擾要小。、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
4、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
5、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。、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。、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、PSON”的組合來實(shí)現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉,只要控制“PSON”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PSON 信號(hào)的
6、控制,當(dāng)“PSON”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)出關(guān)機(jī)指令,使“PSON”變?yōu)?V,ATX電源就自動(dòng)關(guān)閉。、保護(hù)電路:為了保證安全工作,ATX電源中設(shè)置了各種各樣的保護(hù)電路,當(dāng)開關(guān)電源發(fā)生過電壓、過電流故障時(shí),保護(hù)電路啟動(dòng),開關(guān)電源停止工作以保護(hù)負(fù)載和電源本身。、輸出電路:輸入整流濾波電路將交流電源進(jìn)行整流濾波,為主變換電路提供紋波較小的直流電壓。接插到主板上的排線包含了電源輸出的各路電壓及控制信號(hào),ATX電源輸出排線各腳定義見表1,各
7、路輸出的額定電流見表2。表2 ATX電源各路電壓的額定輸出電流:(單位:A)電源各輸出端 5V 12V 3.3V 5V 12V 5VSB 額定輸出電流 21A 6A 14A 0.3A 0.8A 0.8A 表1 電源輸出排線功能一覽表Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 導(dǎo)線顏色 橘黃 橘黃 黑色 紅色 黑色 紅色 黑色 灰色 紫色 黃色 功能 3.3V 提供 +3.3V 電源3.3V 提供 +3.3V 電源 地線 5V 提供+5V電源 地線 5V 提供 +5V 電源 地線 Power OK電源正常工作 5VSB 提供 +5V Stand by電源,供電源啟動(dòng)電路用12V 提供 +1
8、2V 電源 Pin 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 導(dǎo)線顏色 橘黃 蘭色 黑色 綠色 黑色 黑色 黑色 白色 紅色 紅色 功能 3.3V 提供 +3.3V 電源-12V 提供 -12V 電源地線 PS-ON 電源啟動(dòng)信號(hào),低電平-電源開啟,高電平-電源關(guān)閉地線 地線 地線 -5V 提供-5V 電源 5V 提供 +5V 電源 5V 提供 +5V 電源 9、PW-OK信號(hào)的形成:PW-OK信號(hào)(在AT電源中及部分電源板上稱P.G信號(hào))為微機(jī)開機(jī)自檢啟動(dòng)信號(hào),為了防止開機(jī)時(shí)各路輸出電路時(shí)序不定,CPU或各部件未進(jìn)入初始化狀態(tài)造成工作錯(cuò)誤及突然停電時(shí),硬盤磁頭來不及移至著陸
9、區(qū)造成盤片劃傷,微機(jī)電源中均設(shè)置了PW-OK 信號(hào)。10、3.3V電壓二次穩(wěn)壓電路:輸出到主板上的3.3V電壓一般為CPU等配件供電,因此,ATX電源在總體自動(dòng)控制穩(wěn)壓的基礎(chǔ)上,在T1的次級(jí)3.3V電壓的輸出負(fù)載網(wǎng)絡(luò)增設(shè)了二次自動(dòng)穩(wěn)壓控制電路,以使3.3V輸出電壓更精確穩(wěn)定。縱上所述,接通電源后,220V交流電壓經(jīng)整流濾波電路,輸出300V 直流高壓。此電壓同時(shí)加到推挽開關(guān)電路和輔助電源上,因推挽開關(guān)電路的開關(guān)功率管沒有激勵(lì)脈沖而處于待機(jī)狀態(tài)。輔助電源一經(jīng)得到工作電壓便開始工作,送出脈寬調(diào)制電路、PS-ON控制電路、保護(hù)電路的工作電壓以及主板的+5VSB待機(jī)電壓,但因此時(shí)沒有得到PS-ON主機(jī)
10、的控制信號(hào),PS-ON控制電路輸出高電平鎖住PWM脈寬調(diào)制電路使其不起振,此時(shí)電源處于待機(jī)狀態(tài)。按下面板的開機(jī)觸發(fā)開關(guān),PS-ON控制電路得到控制信號(hào),解除對脈寬調(diào)制電路的鎖定,PWM電路開始工作,輸出受控的脈寬可變的交流脈沖推動(dòng)推挽開關(guān)電路中的推挽功率管,并時(shí)刻根據(jù)輸出電壓的脈動(dòng)來調(diào)整脈沖寬度,以保證輸出電壓的穩(wěn)定。推挽開關(guān)電路中,推挽功率管依次開關(guān),產(chǎn)生的脈動(dòng)交變電壓被開關(guān)變壓器感應(yīng)到副級(jí),經(jīng)輸出電路整流濾波,形成主機(jī)所需各路電壓。保護(hù)電路則監(jiān)視各路輸出電壓,當(dāng)發(fā)生過壓、欠壓故障時(shí)及時(shí)啟動(dòng),使PWM電路停止工作,以保證電路及主機(jī)的安全。精密電壓基準(zhǔn)IC TL431精密電壓基準(zhǔn)IC TL43
11、1是T092封裝如圖1所示。其性能是輸出壓連續(xù)可調(diào)達(dá)36V,工作電流范圍寬達(dá)01。100mA,動(dòng)態(tài)電阻典型值為022歐,輸出雜波低。圖2是TL431的典型應(yīng)用,其中、腳兩端輸出電壓V=25(R2十R3)VR3。如果改變R2的阻值大小,就可以改變輸出基準(zhǔn)電壓大小。2. 綜合供電接插件接口不同。ATX電源采用了20腳長方型雙排綜合插件向主板供電。3.輸出電壓不同。ATX電源增加了3.3V +5V供電和一個(gè)PS-ON控制輸入端口,其中3.3V電壓主要為CPU PCI總線供電。4.電源的啟動(dòng)方式不同,ATX電源一般不設(shè)市電開關(guān),而采用TL494脈寬控制芯片和LM339比較放大器作為其控制的核心。其特點(diǎn)
12、是引用TL494第4腳的死區(qū)控制功能,當(dāng)輔助電源工作時(shí),一路輸出+5V到主板,另一路輸出+12V供給TL494電源,經(jīng)過該芯片內(nèi)部穩(wěn)壓電路,由14腳輸出+5V,并和13 15腳相接,再經(jīng)分壓電路到LM339電壓比較器的反向端,其反向端電壓約為4.5V.當(dāng)PS-ON為+5V時(shí),LM339輸出為高電平5V,TL494的8 11腳無輸出脈沖,主變換電路截止,電源處于休眠狀態(tài)。當(dāng)PS-ON為0V時(shí),輸出為0V,TL494的8 11腳有輸出脈沖,主變換電路開始工作。因此,我們不僅可以手動(dòng)按下主機(jī)上的觸發(fā)按鈕開關(guān)使PS-ON為低電平啟動(dòng)電源,還可以通過程序或鍵盤等其他方式使PS-ON為低電平啟動(dòng)電源,從而
13、使ATX電源具有遠(yuǎn)程控制功能。如圖是ATX電源的電路組成示意圖。ATX電源是一個(gè)電壓變換和能量供給裝置,能量是按電源輸入高壓濾波電路推挽電路開關(guān)變壓器整流電路輸出電路的方向輸出的,其中任何一部分電路的功率不達(dá)標(biāo),都會(huì)影響整個(gè)電路的輸出功率。對比名牌電源和普通兼容電源,我們發(fā)現(xiàn),市場上銷售的兼容電源在高壓濾波電路、推挽電路、開關(guān)變壓器、整流電路、輸出電路等部分都和名牌電源有較大的差別,因而,二者的功率和質(zhì)量存在較大的差距。其實(shí)僅僅從電源的重量對比上就可以猜測出現(xiàn)在標(biāo)稱250W的電源中蘊(yùn)藏著多少水分,因?yàn)橹亓康臏p輕意味著電源盒內(nèi)部元件數(shù)量和質(zhì)量上的偷工減料、散熱片重量的減輕、開關(guān)變壓器和功率開關(guān)管
14、的功率下降,以及電源盒外殼鐵皮厚度的銳減等。下面跟我一步一步把兼容電源打摩成"名牌"電源。電源輸入電路的打摩電源的輸入電路主要包括保險(xiǎn)絲、限流電路、抗干擾電路、過壓保護(hù)電路,其具體的打摩方法,見電腦報(bào)第42期的相關(guān)文章。高壓整流濾波電路的打摩 整流濾波電路主要由全橋整流器、濾波電容、平衡電阻組成。經(jīng)抗干擾濾波器凈化后無干擾的220V市電經(jīng)過全波整流,高壓濾波電容濾波后,在高壓濾波電容上形成約300V(空載時(shí))的直流電壓,用來給電源開關(guān)功率管供電。有的兼價(jià)電源中的全橋整流器元件只選用1N4007(1A1000V),由于電源開機(jī)后要對大容量的高壓濾波電容充電,1A的額定電流容量
15、顯然太小,導(dǎo)致的后果是這種電源常常在開機(jī)的瞬間將整流管擊穿,選用1N5406(6A1000V)代換比較可靠。兼價(jià)電源中的高壓濾波電容,容量一般為220F/200V、工作溫度為15棧?5,和品牌電源中的優(yōu)質(zhì)電容相比,有一定的差距。在高壓濾波電路中,一般來說,濾波電容的容量越大則濾波效果越好,選用適當(dāng)容量的濾波電容,可使整流管的導(dǎo)通時(shí)間增長而令峰值電流減小,提高可靠性,防燒整流管,同時(shí)對電網(wǎng)的干擾也可以減小。大容量的電容雖有較強(qiáng)大的儲(chǔ)存能量能力,但其介質(zhì)吸收、損耗、漏電量以及失真度會(huì)隨容量加大而增加,容量過大,反而得不償失,在品牌電源中,一般采用470F。高壓濾波電容的耐壓一般宜按實(shí)際工作電壓的2
16、倍選取。交流電源在全波整流后,輸出的直流電壓為交流電壓值的1.4倍,因此,220V的交流電壓整流濾波后的直流電壓為300V左右。因?yàn)閲鴥?nèi)的電壓夜間常達(dá)到240V以上,入迷的愛好者們也正在此時(shí)上網(wǎng),此時(shí)的濾波電壓將高達(dá)340V以上,此電壓是由兩個(gè)濾波電容串聯(lián)分擔(dān)的,因此,選用耐壓250V的高壓濾波電容串聯(lián)工作才有保障。同時(shí)為了保證良好的溫度系數(shù),選用的電容的工作溫度范圍要寬??v合以上幾點(diǎn),該電容應(yīng)選市場上常見的470F250V,工作溫度為15棧?5的高壓濾波電容。對電源中的高頻成分干擾,靠電解電容是難以應(yīng)付的,因此可以考慮在電解電容上并聯(lián)一個(gè)小容量的高壓薄膜電容,可以有效抑制頻率高達(dá)幾兆赫的高頻
17、信號(hào)。薄膜電容的種類較多,以MKP(金屬聚丙烯)、MKS(聚苯乙烯)性能最為優(yōu)異,MKS的溫度穩(wěn)定性高,且電參數(shù)隨頻率變化極小,適用于開關(guān)電源電路,選用時(shí)耐壓參數(shù)與濾波電容相同。MKS的缺點(diǎn)是耐熱性較差,焊接時(shí)要注意邊散熱邊焊接,且每次焊接時(shí)間越短越好。3、開關(guān)功率管的打摩市售兼價(jià)的ATX電源中使用的功率管大多為TO220封裝的MJE13007。該管額定功率70W,耐壓400V,電流8A,由于功率和耐壓余量小,在實(shí)際使用中,因此管損壞引發(fā)的故障較多。實(shí)際上,這種功率管由于耐壓較高,功率適中,一般用在電子日光燈的電路中。被廠商"移花接木"地用在開關(guān)電源中,純粹是屬于"
18、;小馬拉大車"。在ATX電路的印刷電路板上一般都留有TO220和TO3兩種封裝管的位置,為了達(dá)到額定的功率,可以考慮用其它型號(hào)功率較大的功率管替換。在TO220封裝管中,2SC3822(125W500V8A)的性能是較好的,單管功率可達(dá)到125W,但此管價(jià)格較高,且不易買到,不是首選代換元件。市場上常見的TO3形式的封裝管中,BU508A(125W700V8A),比較容易買到,且價(jià)格不高,是比較理想的代換品,用該管代換后,雙管推挽額定功率可達(dá)到250W,由于現(xiàn)在的PC機(jī)所需要的功率也就是100W左右,采用BU508A功率管后的電源具有較大的功率余量,可以較好地應(yīng)付DIY電腦中添加的種
19、種電腦配件。圖2為TO3形式封裝的BU508A和TO220封裝的MJE13007對比圖,從圖中可以看出二者的巨大差別。功率管的額定功率是在一定的散熱條件下達(dá)到的,因此,在功率管上都安裝了大散熱片,散熱片的質(zhì)量直接決定了功率管的散熱效果。好的電源使用的散熱片應(yīng)為鋁制甚至為銅制,且體積較大,如果散熱片的體積太小,晶體管的熱量就不容易散發(fā)出去,由此導(dǎo)致晶體管不能發(fā)揮全額的功率,同時(shí),熱量的堆積會(huì)導(dǎo)致晶體管工作不穩(wěn)定甚至燒毀。為了增大散熱片的有效散熱面積,散熱片都做成梳狀,齒越深、分得越開、厚度越大,散熱效果越好。有的優(yōu)質(zhì)電源為了加強(qiáng)散熱效果,采用了L形的散熱片,同時(shí),散熱片表面為"豐&qu
20、ot;字形,且打孔,有效地增大了散熱片的體積和面積。劣質(zhì)電源為了節(jié)省成本,使用的散熱片小且薄,由于加工粗糙,梳狀齒甚至沒有沖開,部分電源甚至采用鐵制的散熱片(圖3)。電源中的功率管是和散熱片固定在一起的,替換時(shí),可象圖那樣把二者一起焊下,拆下原功率管,再把新?lián)Q的功率管在散熱片上固定好,安裝時(shí)必須注意功率管與散熱片的良好接觸,原散熱片上的硅脂不要擦掉,如采用BU508A代換,要注意BU508A分全塑封和半塑封兩種封裝形式,采用后者時(shí),要采取絕緣措施,否則安裝后會(huì)通過散熱片形成電氣短路。為了防止焊接時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力把電路板損壞,要把二者一同安裝到電路板上,先焊接固定好散熱片,再焊接功率管。4、開關(guān)整流
21、對管的打摩在ATX電源中,由于開關(guān)電源的工作頻率相當(dāng)高,因此,整流用的二極管必須用高速二極管,以提高工作效率,減少發(fā)熱量,同時(shí),由于輸出的電壓較低,為了減少電壓損耗,應(yīng)采用肖特基二極管。在ATX電源中,5V、3.3V、12V的整流管采用的都是肖特基對管,但在兼價(jià)電源中,不管輸出電流多大,一律采用了MUR1640(16A40V)整流對管。通過查看電源的標(biāo)牌,我們得知,在250W的電源中,其各路輸出電壓的標(biāo)稱輸出電流,5V為21A、3.3V為14A、12V為6A,再加上要考慮到功率要有一定的余額,5V和3.3V所用的整流管的電流參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。為了保險(xiǎn)起見,建議換用MUR3020(30A20V),肖
22、特基對管安裝時(shí)也要注意散熱問題,要點(diǎn)與開關(guān)功率管的散熱一致。圖4為整流對管MUR3020和MUR1640的對比圖。5、開關(guān)變壓器的打摩ATX電源中,開關(guān)變壓器負(fù)責(zé)高、低壓能量的轉(zhuǎn)換,其質(zhì)量好壞和功率的大小,直接關(guān)系到電源的整體質(zhì)量。兼價(jià)電源中的變壓器一般個(gè)頭較小(磁芯?。玫钠岚€也較細(xì),因而功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。改裝變壓器需要找到功率較大的磁芯,使用較粗的漆包線,繞線時(shí)也需要特別注意處理好高、低壓線圈的絕緣,對工藝要求比較高,業(yè)余條件下難以做好,是打摩中的難點(diǎn),因此有條件的朋友,可以從已損壞的名牌電源中拆下其原裝變壓器,既方便又具有質(zhì)量保障。6、輸出濾波電容的打摩為了濾除開關(guān)電源的高頻干擾
23、,在ATX電源的輸出電路設(shè)置了多級(jí)LC濾波電路。兼價(jià)電源中,輸出濾波電路中的電解電容一般容量較小,可以考慮把電源輸出端的所有用于濾波的電解電容,換成同體積的2200微法、耐壓不低于25V的電容。并在每個(gè)濾波電容上各并聯(lián)一只0.1微法0.22微法、耐壓25V左右的薄膜電容,以濾除輸出電壓中的高頻干擾,這對主機(jī)部件的超頻起著關(guān)鍵性的作用。7、輔助開關(guān)電源的打摩在ATX電源中,輔助開關(guān)電源是一個(gè)獨(dú)立的開關(guān)電源,只要ATX電源一上電,輔助電源便開始工作,輸出的電壓一路用來向電源板提供工作電壓,另一路作為+5VSB電壓向主機(jī)相關(guān)電路供電,以便在侍機(jī)狀態(tài)機(jī)內(nèi)主要設(shè)備停止工作的情況下維持部分設(shè)備工作,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)
24、程遙控和網(wǎng)絡(luò)喚醒功能,因此,對輔助電源的質(zhì)量要求更高。+5VSB按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定輸出為5V±5%,ATX2.03標(biāo)準(zhǔn)從今后的實(shí)際應(yīng)用情況考慮,推薦+5VSB的輸出能力可以達(dá)到720mA,而Intel的Flex標(biāo)準(zhǔn)則要求輸出電流最大可達(dá)1.5A或2A,以適應(yīng)各種不同的需求。兼價(jià)電源中,輔助電源采用的是單管自激振蕩開關(guān)電路,為了節(jié)省成本,開關(guān)管一般也采用MJE13007。由于很難有用戶在電腦關(guān)機(jī)后拔下電源插頭,因此只要插上電源插頭,該管就一直處于高達(dá)300V的高壓之下,一旦外界電壓再有波動(dòng),便有擊穿的危險(xiǎn)。建議換用BU508A功率管,可以很好地滿足輔助電源大電流和抗高電壓沖擊的能力。打摩結(jié)束的
25、ATX電源必須在經(jīng)過檢驗(yàn)合格之后,才能上機(jī)使用。由于電源是以5V輸出電壓作為基準(zhǔn)電壓的,在空載的情況下,各輸出電壓會(huì)大大超出其額定值,因此,必須要在5V端加接功率足夠大的負(fù)載電阻才能通電,另外,由于ATX電源沒有電源開關(guān),通電后,要把電源輸出的PSON腳(綠色線)和電源地(黑色線)用一個(gè)100電阻相聯(lián),電源才能正常啟動(dòng)(ATX電源插座管腳功能表見表1,插座管腳示意圖見圖5),此時(shí),測各路輸出電壓符合標(biāo)準(zhǔn),電源打摩才算成功。ATX電源的輸入電路主要由保險(xiǎn)絲、交流抗干擾電路、限流電阻、過壓保護(hù)電路等組成。長城電源號(hào)稱具備雙重過壓保護(hù),其輸入電路比較有特色,電路圖見圖3。交流市電經(jīng)過電源插座進(jìn)入電源
26、板上,先經(jīng)延遲性保險(xiǎn)絲(防止開機(jī)沖擊電流燒壞保險(xiǎn)絲)FD1,進(jìn)入抗干擾濾波電路??垢蓴_濾波電路是由C01、C02和LF1及LF2、C03組成的兩級(jí)共模濾波器,由于LF采用高導(dǎo)磁率(高值)磁芯和分段繞制,電感量較大、分布電容小。同時(shí)兩個(gè)繞組繞向一致,流過兩個(gè)繞組中的電流方向(相位)始終相反,因此,對從市電進(jìn)入的雙線對稱干擾形成的磁場方向相反而抵消。而對于非對稱性干擾信號(hào)來說,共模濾波器亦有很好的抑制作用。因?yàn)閷τ诜菍ΨQ性干擾信號(hào)來說,每個(gè)共模濾波器是兩個(gè)形低通濾波器,它由線路濾波器LF1、LF2的兩個(gè)繞組分別和C01、C02、C03組成,由于每個(gè)濾波器的電感量較大(0.81mH)、分布電容又很小
27、,因此對很寬頻率范圍內(nèi)的非對稱性干擾有很好的濾波抑制作用。另外,機(jī)內(nèi)的高頻干擾脈沖除了沿電源線向外傳導(dǎo)輻射以外,還會(huì)通過機(jī)內(nèi)各元件向空間輻射,電路中的Y3、Y4的等效電容和電源盒鐵殼(機(jī)內(nèi)地線)相連,這樣就可有效地隔離從空間向外輻射的高次諧波,同樣對外界的高頻干擾也能有效隔離而不會(huì)使其進(jìn)入機(jī)內(nèi)。電路中的CY是壓敏電阻,作過壓保護(hù)元件。長城電源在電路中共設(shè)了兩級(jí)過壓保護(hù)電路,其作用是吸收從外界串入的高幅值的脈沖,當(dāng)交流輸入電壓升高,超過了壓敏電阻的額定電壓值時(shí),壓敏電阻導(dǎo)通,產(chǎn)生的大幅值的電流將保險(xiǎn)絲FD1燒毀,切斷電源與外界交流電網(wǎng)的聯(lián)系,以保證電源的安全。判斷ATX電源輸入電路的好壞,最簡單
28、的方法是在斷電的情況下,用萬用表測試電源的輸入端,正常情況下,由于整流濾波電路的影響,萬用表呈現(xiàn)充電的狀態(tài),阻值由一個(gè)比較小的數(shù)值慢慢變化到接近。注意有些電源的輸入端之間接了一個(gè)100K的電阻,此時(shí),測得的最大阻值為該電阻的阻值。輸入電路最主要的故障是由于通過的電流較大,而將相關(guān)的保護(hù)元件燒毀,此時(shí),電源呈現(xiàn)斷路狀態(tài),用萬用表測電源輸入端的阻值為零。保險(xiǎn)絲 保險(xiǎn)絲是電子電路中最基本的保護(hù)元件,在ATX電源中,保險(xiǎn)絲接在輸入電路的前端(見圖3中的FD1),一般安裝在電路板上的插座內(nèi),以方便替換。它的作用就是在輸入電流出現(xiàn)異常,超過了保險(xiǎn)絲的額定電流時(shí),保險(xiǎn)絲及時(shí)融斷,切斷電源與外界交流電源的聯(lián)系
29、,以防止故障范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,以至于影響到主機(jī)內(nèi)配件的安全。電路中出現(xiàn)過電流的原因不同,導(dǎo)致保險(xiǎn)絲損壞的狀況也不一樣。當(dāng)保險(xiǎn)絲出現(xiàn)玻殼爆裂、發(fā)黑、發(fā)亮等現(xiàn)象時(shí),說明電源中有元件嚴(yán)重短路,產(chǎn)生的大電流導(dǎo)致保險(xiǎn)絲在瞬間燒毀,由于在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了大量的熱,使保險(xiǎn)絲在瞬間高溫氣化,氣化的鉛在玻殼上形成了一層發(fā)黑、發(fā)亮的鍍層,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使玻殼爆裂;若保險(xiǎn)絲只是在一端熔斷,說明保險(xiǎn)絲遭受了瞬間大電流脈沖沖擊,電路中不一定有元件損壞,也可能是外界電壓突然升高,導(dǎo)致輸入電流增大所致;若保險(xiǎn)絲在中間部位出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象,說明電路中有過持續(xù)一個(gè)階段的大電流,一般是電路中有元件損壞導(dǎo)致輸入電流變大所致。為了承受開機(jī)時(shí)較大的
30、沖擊電流,ATX電源中的保險(xiǎn)絲的熔斷電流多選在510A左右,而實(shí)際上,除了開機(jī)時(shí)沖擊電流較大外,電源實(shí)際工作時(shí)的最大電流不超過2A。因此最好采用延遲式保險(xiǎn)絲,象用一般彩電上常用的23A延遲性保險(xiǎn)絲代換,效果比采用的5左右的普通保險(xiǎn)絲效果要得好,參考國外原裝機(jī)電路,其采用的也是這種保險(xiǎn)絲。延遲性保險(xiǎn)絲其玻管內(nèi)的保險(xiǎn)絲大多是螺旋形的,和普通保險(xiǎn)絲不同。限流電阻 在電源的輸入電路中,整流電路后的高壓濾波電容(圖1中的C5、C6)的容量較大(330UF200U,有的電源中采用470UF250U),由于開機(jī)時(shí)要對濾波電容進(jìn)行充電,會(huì)形成很大的沖擊電流,常對保險(xiǎn)絲和整流部件造成損壞,為避免這種故障的發(fā)生,
31、在電源輸入電路中一般接有限流電阻THR1。THR1為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,在冷態(tài)時(shí)其阻值較大(6歐),限制開機(jī)接通電源瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊電流 ,當(dāng)開機(jī)大電流流過其上時(shí),電阻變熱,其阻值迅速減小,保證電源在正常工作時(shí),消耗在其本身上的功率最小,從而降低了電源的損耗,提高了效率。當(dāng)限流電阻的引腳接觸不良或因電流過大燒毀時(shí),ATX電源將處于斷路狀態(tài),通電后機(jī)器將沒有任何反應(yīng),有人以為電源已燒毀,其實(shí)用萬用表測試一下即知是THR1斷路,更換THR1即可。應(yīng)注意的是,在許多ATX電源中,省略了該電阻,在電路板上設(shè)計(jì)有此元件的位置,但被用短路線短路掉了。有條件的話,應(yīng)加上這個(gè)電阻,以保證電源的安全。當(dāng)該熱敏
32、電阻損壞時(shí),要選用冷態(tài)電阻為63左右的負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,若實(shí)在找不到,可用63的普通水泥電阻代用,只是功耗大了些,但千萬不可直接將其短路,以免開機(jī)時(shí)對相關(guān)元件造成大電流沖擊;過壓保護(hù)電路 ATX電源同普通的AT電源不同,AT電源有電源開關(guān),當(dāng)斷開電源開關(guān)后,也同時(shí)斷開了主機(jī)同外界電網(wǎng)的聯(lián)系。而ATX電源因?yàn)榫哂羞h(yuǎn)程控制、網(wǎng)絡(luò)喚醒功能,沒有單純的電源開關(guān),只有主機(jī)面板上的電源觸發(fā)開關(guān),關(guān)機(jī)后,只是電源的推挽開關(guān)電路停止工作,電源的整流濾波電路、輔助開關(guān)電源、PS-ON控制電路等仍處于工作狀態(tài)。作為家用電腦來說,目前很少有家庭使用網(wǎng)絡(luò)喚醒功能,由于使用上的習(xí)慣,電腦愛好者們在關(guān)機(jī)后也很少有人想
33、到要撥下電源插頭,造成的后果是ATX電源由于電源沒有全關(guān)斷,其內(nèi)部仍有部分電路在工作,浪費(fèi)了能源不說,由于電壓的不穩(wěn),部分地區(qū)的電壓在夜間用電非高峰期高達(dá)260V以上,有時(shí)會(huì)對電源造成致命的傷害;另外,由于雷擊或其它設(shè)備的影響還會(huì)導(dǎo)致電路中出現(xiàn)過壓脈沖,也會(huì)對電源造成損害,因此有必要在電路中加上可靠的過電壓保護(hù)電路。圖4、圖5是長城電源中的過電壓保護(hù)電路小板,為了充分達(dá)到良好的濾波效果,它采用了兩級(jí)過電壓保護(hù)。過電壓保護(hù)電路中的關(guān)鍵元件是壓敏電阻器(圖3中的CY1CY4),CY1、CY2和CY3、CY4分別組成了兩級(jí)過電壓保護(hù)電路,壓敏電阻的中點(diǎn)接地。當(dāng)電路中出現(xiàn)過電壓脈沖時(shí),過壓脈沖會(huì)被兩級(jí)
34、保護(hù)電路吸收,產(chǎn)生的電流被引入大地,從而保護(hù)其它電路不受損傷。壓敏電阻器簡稱壓敏電阻,它是在某一特定的電壓范圍內(nèi)其電導(dǎo)隨電壓的增加而急劇增大的一種敏感元件,一般跨接在輸入電路的兩端。當(dāng)有雷電脈沖從電源線竄入或由機(jī)內(nèi)自感電勢的反竄等引入的過電壓,作用到壓敏電阻的兩端時(shí),壓敏電阻立即導(dǎo)通而以電流的形式迅速將過電壓泄放掉,從而保護(hù)了電源中相關(guān)部件不被過電壓擊毀。如果屬外界電源電壓過高,導(dǎo)致過電壓持續(xù)的時(shí)間過長,流過的電流超過了壓敏電阻的承受范圍時(shí),會(huì)使壓敏電阻燒毀,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壓敏電阻燒成一團(tuán)黑炭,并影響到電路板的絕緣,電路中產(chǎn)生的大電流一般會(huì)使保險(xiǎn)絲熔斷。因此,維修因過電壓損壞的電源時(shí),除了替換燒毀
35、的保險(xiǎn)絲外,還要仔細(xì)清理掉已燒毀的壓敏電阻,并用同型號(hào)的壓敏電阻替換。要注意的是,許多電源中沒有加裝過電壓保護(hù)電路,一旦有過電壓沖擊,電源將會(huì)嚴(yán)重?zé)龤В虼耍斜匾孕屑友b相關(guān)的過電壓保護(hù)電路。參考長城電源的電路,可以很容易地在電源輸入回路中加裝該保護(hù)電路。 電腦ATX電源控制電路原理詳解及檢測1 ATX電源的控制信號(hào)5V SB、PS-ON、PW-OKATX開關(guān)電源與電源最顯著的區(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
36、態(tài)下,其輸出電壓均為V,使用紫色線由ATX插頭腳引出(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插頭腳輸入。PW-OK線是供主板檢測電源好壞的輸出信號(hào),使用灰色線由ATX插頭的腳引出,待機(jī)狀態(tài)為0V,受控啟動(dòng)后為5V 。脫機(jī)加電檢測ATX電源,首先測量在待機(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
37、根導(dǎo)線把ATX插頭腳PS-NO信號(hào),與任一地端(、 15、16、17)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-OK5V 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
38、飽和導(dǎo)通。反饋電流通過R74 、R78、Q15的b e極對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 41充電電流的減小,Ub電位上升
39、,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的腳電源輸入端,該芯片腳輸出穩(wěn)壓5V,提供ATX電源控制電路所有元件的工作電壓。22 PS-ON和PW-OK、脈寬調(diào)制電路PS-ON信號(hào)控制IC1的腳死區(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
40、導(dǎo)通,穩(wěn)壓5V通過Q7的e,c極,R80,D25和D40送入IC1的腳,當(dāng)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的腳低電平,充許、B11腳輸出脈寬調(diào)制信號(hào)。IC1的輸出方式控制端腳接穩(wěn)壓5V,脈寬調(diào)制器為并聯(lián)推挽式輸出,、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、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)
41、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,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、腳輸出脈沖,ATX電源帶電瞬間,由于C31兩端電壓不能突變,IC1的腳出現(xiàn)高電平,、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的反饋控制端腳低電平
42、,Q21飽和導(dǎo)通,IC5的腳正端輸入低電位,小于腳負(fù)端輸入的固定分壓比,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)停止工作處于待命狀態(tài)。受控啟動(dòng)后IC1的腳電位上升,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C60 充電來建立,隨著C60上充電電壓的上升,IC5的腳控制電平也上升,一旦 IC5的腳電位 大于腳的固定分壓比,經(jīng)正反饋的遲滯比較器,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 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
43、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腳后,使IC1的反饋控制端腳電位下降,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的腳電位下降,當(dāng)腳電位小于腳分壓比時(shí),IC5的輸出端腳電壓從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。23 自動(dòng)穩(wěn)壓控制電路IC1的、腳電壓取樣放大器正,負(fù)輸入端,取樣電阻R31,R32,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
44、到IC1的、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、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。跟我學(xué)修ATX電源如何得知我們買到的電源是多大功率呢?DIYer們常用兩種方法:一種方法是看電源上的型號(hào),一般來說,電源的型號(hào)和它本身的功率有著密切的聯(lián)系。例如我們買到一臺(tái)銀河YH-2503C電源,有的人就說該電源是250
45、W的;另一種方法是把標(biāo)稱的各路輸出電壓乘以對應(yīng)的輸出電流后相加得出該電源的功率。許多刊物上是這樣介紹的,買電源時(shí),商家是這么給我們介紹的,大部分愛好者們也是這樣計(jì)算的。其實(shí),上面兩種計(jì)算方法都是片面和一廂情愿的。從銀河網(wǎng)站上找到的銀河電源的型號(hào)及相應(yīng)的參數(shù)見表4,從表中可以看出,型號(hào)為YH-2503C的電源,其實(shí)際功率只有200W,我們不明白型號(hào)后面的數(shù)字具體表示什么含義,但表中數(shù)據(jù)卻說明了型號(hào)后面的數(shù)字和功率并不等同,所以買電源時(shí),不要為型號(hào)后面的數(shù)字所迷惑。而如果按上面第二種計(jì)算方法,很多電源都是250W的,甚至功率還要高。表5中為市售LS280A ATX電源標(biāo)簽上的輸出參數(shù)值,根據(jù)表中的
46、數(shù)據(jù)按上述方法計(jì)算,得出的輸出功率高達(dá)262.3W。那么這臺(tái)電源的實(shí)際功率到底是多大?表4 YH系列ATX智能化綠色開關(guān)電源參數(shù)產(chǎn)品型號(hào)YH2503CYH2508CYH150SFX交流電壓輸入范圍AC 180264V輸入頻率范圍47HZ63HZ輸出功率200W200W150W各路輸出電流5V:21A,12:6A,12V:0.8A,5V:0.3A,3.3V:14A,5VSB:1.5A5V:21A,12:6A,12V:0.8A,5V:0.3A,3.3V:14A,5VSB:1.5A輸出電壓變化范圍5V:5%,12:5%,12V:10%,5V:10%,3.3V:5%,5VSB:5%效率滿載時(shí)70%5V
47、電壓保護(hù)范圍5.6V-7.0V表5 LS280A電源各路輸出電流值輸出電壓5V5V+12V-12V+3.3V5VSB負(fù)載電流21A0.3A8A0.8A14A0.8A有一個(gè)很重要的問題,各路直流輸出的最大電流是不可能同時(shí)得到的,所以標(biāo)出的功率也是無法達(dá)到的。解剖一下ATX電源的電路,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),ATX電源的主電路是在AT電源的主電路的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,部分電路見圖4,從圖中可以發(fā)現(xiàn),3.3V電壓是將5V繞組的交流電壓經(jīng)L降壓后整流濾波輸出的,也就是說,3.3V和5V電壓共用一個(gè)繞組。在標(biāo)準(zhǔn)的AT電源中,5V電壓輸出的最大工作電流為23A,比較一下二者的開關(guān)變壓器的磁芯截面積和線圈的線徑,二者并無
48、什么不同,從而證明了5V和3.3V電壓的工作電流不可能同時(shí)達(dá)到最大。所以,上面的標(biāo)稱的功率是無法達(dá)到的。很明顯,能同時(shí)輸出的實(shí)際最大功率才是有意義的。簡單地獨(dú)立地將各路輸出相乘再相加是不科學(xué)的。要檢測電源各路輸出的最大電流,比較麻煩,但我們可以簡單地做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。衡量一臺(tái)電源合格與否的一個(gè)重要參數(shù)是各路輸出電壓的誤差范圍,從ATX網(wǎng)站上我們得知,對5V、3.3V和12V電壓的誤差率為5,對5V和12V電壓的誤差率為10,這是一個(gè)至關(guān)重要的指標(biāo),電壓太低計(jì)算機(jī)無法工作,電壓太高會(huì)燒了你的寶貝。其電壓范圍應(yīng)該如表6所示。表6 輸出電壓的穩(wěn)定性輸出電壓最小標(biāo)準(zhǔn)最大單位5V+4.75+5.005.25V
49、12V+11.20+12.0012.80V12V-11.00-12.0013.00V5V-4.75-5.005.25V5VSB+4.75+5.005.25V3.3V+3.15+3.303.45V另外,我們對輸出電壓的紋波還有較高的要求,電源輸出的各路直流電壓,其交流成分越小越好,紋波太大會(huì)對各種芯片有不良影響。比較合適的紋波大小如表7所示。表7 輸出電壓的紋波電壓的標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓+5V+12V-5V-12V+5VSB+3.3V紋波(mv)10015010015010080實(shí)驗(yàn)是通過檢測電源的各路主電壓的負(fù)載壓降和紋波系數(shù)來得出各路輸出電壓的最大電流。 1、測各路輸出電壓的最大輸出電流:要注意的是
50、,由于電路中都是以5V電壓為基準(zhǔn)來調(diào)整各路電壓的,如果5V電壓空載,其它各路電壓的輸出會(huì)大幅降低,因此測其它各路電壓的最大電流時(shí),5V電壓輸出端的負(fù)載電阻不能去掉。測量的方法是在各路電壓輸出端接上不同阻值的電阻,然后將該負(fù)載電阻值逐漸減少,當(dāng)所測的輸出電壓值低于該路電壓的穩(wěn)定范圍時(shí),記錄下此時(shí)的電流值作為最大電流。測量的數(shù)據(jù)見表8。表8 電源各路輸出的最大電流電壓輸出端+3.3V+5V+12V負(fù)載電阻()0.50.85負(fù)載電流(A)6.66.32.4電壓值(V)+3.1+4.5+11很抱歉,從表中的數(shù)據(jù)可以看出,電源能工作的最大電流和電源盒上的標(biāo)稱值是有很大的差距的。如果按電壓乘電流的方法計(jì)算
51、功率的話,以上三路輸出的功率只有3.3*6.6+5*6.3+12*2.4近似等于80W,再加上其它各路輸出,該電源的實(shí)際輸出功率也就100W左右。另外,由于各路輸出最大電流不可能同時(shí)達(dá)到,因此,測得能同時(shí)達(dá)到的最大輸出電流才有意義。 2、測量電源各路電壓同時(shí)輸出時(shí)各自的最大電流值:在各路電壓輸出端同時(shí)接上最小負(fù)載,此時(shí)電源以滿負(fù)荷運(yùn)行,因此測量的速度要快。接通電源開關(guān),此時(shí)電源內(nèi)發(fā)出過載的“吱吱“聲,讓人膽顫心驚,怕繼續(xù)操作下去把電源燒毀,該實(shí)驗(yàn)沒有繼續(xù)做下去,但說明了電源的各路輸出同時(shí)能達(dá)到的最大輸出電流比表8中的值還要小得多。最終的輸出功率還不到100W!實(shí)驗(yàn)的結(jié)果實(shí)在讓人很沮喪,為什么會(huì)
52、出現(xiàn)這樣的結(jié)果呢?實(shí)際解剖一下買來的ATX電源,你就會(huì)發(fā)現(xiàn):廠家為節(jié)省成本,在元件選擇上偷工減料,偷工減料是市售ATX電源功率不足的罪魁禍?zhǔn)?。首先看一下電源中采用的功率開關(guān)管,市售電源中,大部分兼容電源中采用的功率開關(guān)管型號(hào)都為MJE13007(有的只采用MJE13005),見圖5中的晶體管。查一下晶體管手冊,得知該管的參數(shù)為75W400V8A,雙管功率只有150W,再算上開關(guān)電源最大約70的轉(zhuǎn)換效率,能輸出的功率只有100W左右,這和上面實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)值是相符的,從而證實(shí)我們買到的電源,標(biāo)稱230W也好、200W也好,功率只有這么150W。順便說一句,這種型號(hào)的晶體管更多地被用于電子日光燈中,
53、因其耐壓較高,被廠家移花接木于開關(guān)電源中。其次看一下整流輸出電路中采用的快速整流對管,市售廉價(jià)電源中,不論是3.3V還是5V或12V,其整流對管一律采用MUR1640(16A40V),要知道廠家標(biāo)稱的5V電壓的輸出電流可是21A?。靠赡苁菑S家有自知之明,反正電源能輸出的最大電流也不會(huì)超過此值(開關(guān)功率管根本就提供不了),整流管的額定電流取得再大也沒有用處,省得再增加成本了。最后看一下電源開關(guān)電路中采用的開關(guān)變壓器,如今的變壓器的大小比起286時(shí)的可要小得多了,那時(shí)的電源的標(biāo)稱一般比較實(shí)在,是多少瓦就標(biāo)多少瓦,對比現(xiàn)在的電源,變壓器磁芯截面積小了,所用的漆包線的線徑細(xì)了,變壓器的功率又怎能上得去
54、呢?很明顯,現(xiàn)在市場上銷售的電源質(zhì)量、元件用料、產(chǎn)品的合格程度已和以前有了較大的不同,不看別的,只從電源的重量對比上就可以猜測出現(xiàn)在標(biāo)稱250W的電源中蘊(yùn)藏著多少水分,因?yàn)橹亓康臏p輕意味著電源盒內(nèi)部元件數(shù)量和質(zhì)量上的偷工減料、散熱片重量的減輕、開關(guān)變壓器和功率開關(guān)管的功率下降,以及電源盒外殼鐵皮厚度的銳減等。由此,我們從市場上購買的電源會(huì)出現(xiàn)功率不足的現(xiàn)象就很正常了,那是一些小廠為了迎合用戶口味,把電源的功率使勁地往大里標(biāo),其實(shí)際功率又實(shí)在有限,再加上銷售上的誤導(dǎo),形成了購買電源要功率越大越好的誤區(qū)。目前市場上,部分比較負(fù)責(zé)任的品牌的電源除了標(biāo)出各路電壓、電流的輸出值外,還專門指出電源總功率不
55、超過145W,或總電流不超過35A,只有這樣能保證同時(shí)輸出的實(shí)際最大功率才有意義。所以說不能盲目地追求功率,關(guān)鍵在于電源的性能和質(zhì)量。計(jì)算電源的功率時(shí),如果電源限定了某幾路輸出的最大功率,就按功率的限定值計(jì)算,如果限定了某幾路輸出的最大電流,就按其中的最大電壓輸出乘以最大的電流計(jì)算,簡單地獨(dú)立地將各路輸出相乘再相加是不科學(xué)的。由于計(jì)算方法不同,各廠商的電源功率就不完全可比,雖然多數(shù)廠商沒有提供合理的計(jì)算數(shù)據(jù),但大都會(huì)提供電壓和電流的獨(dú)立參數(shù),根據(jù)這些雖然不能準(zhǔn)確地計(jì)算出電源的功率,但同類參數(shù)之間還是有可比性的。銀河電源工作原理及檢修思路電源由于具有軟開、自動(dòng)關(guān)機(jī)功能,近年來已成為微機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。銀河電源是市場上常見的且具有典型代表性的一種,掌握它的工作原理及檢修技術(shù),也就相當(dāng)于掌握了大多數(shù)其他牌號(hào)電源的原理及檢修思路。下面以銀河 電源(電路如圖)為例,介紹其工作原理和檢修思路。一、工作原理主變換電路銀河 電源在電路結(jié)構(gòu)上屬于他激式脈寬調(diào)制型開關(guān)電源,市電經(jīng)整流和、濾波后產(chǎn)生直流電壓,同時(shí)、還與
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