電腦ATX電源電路原理分析與維修教程整理

1、僅供個(gè)人參考ATX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。下面以市面上使用較多的銀河、世紀(jì)之星ATX電源為例，講述ATX電源的工作原理、使用與維修。其主電路整機(jī)原理圖見圖13-10，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T3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 T3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 C2、C3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1

2、3-1，從圖中可以看出整機(jī)電路由交流輸入回路與整流濾波電路、推挽開關(guān)電路、輔助開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制及推動(dòng)電路、PS-ON控制電路、自動(dòng)穩(wěn)壓與保護(hù)控制電路、多路直流穩(wěn)壓輸出電路和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(duì)我們維修判斷故障是很有用處的，下面簡(jiǎn)單介紹一下各組成部分的工作原理。主機(jī)電源方框原理圖1、交流輸入、整流、濾波與開關(guān)電源電路 ？?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：一是指電腦電源對(duì)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(duì)其它設(shè)

3、備及顯示器的干擾和對(duì)電腦本身的干擾。通常要求電腦對(duì)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(duì)其它電腦等設(shè)備的干擾要小。？?推挽開關(guān)電路由Q1、Q2、C7及T3，組成推挽電路。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 作他激工作方式。本章介紹的ATX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， 220V市電經(jīng)BD1BD4整流

4、 和C5、C6濾波后產(chǎn)生+300V直流電壓，同時(shí)C5、C6還與Q1、Q2、C8及T1原邊繞組等組成所 謂“半橋式”直流變換電路。當(dāng)給 Q1、Q2基極分別饋送相位相差180。的脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)脈沖時(shí)，Q1 和Q2將輪流導(dǎo)通，T1副邊各繞組將感應(yīng)出脈沖電壓，分別經(jīng)整流濾波后，向電腦提供+ 3.3V、土 5V、12V ? 5組直流穩(wěn)壓電源。？? THR為熱敏電阻，冷阻大，熱阻小，用于在電路剛啟動(dòng)時(shí)限制過大的沖擊電流。D1、D2是Q1、Q2的反相擊穿保護(hù)二極管，C9、C10為加速電容，D3、D4、R9、R10為C9、C10提供能量泄放 回路，為Q1、Q2下一個(gè)周期飽和導(dǎo)通作好準(zhǔn)備。主變換電路輸出的各組電源

5、，在主機(jī)未開啟前均 無輸出。其單元電路原理如下圖流輸入、整流、濾波與開關(guān)電源單元電路圖2、輔助電源電路？整流濾波后產(chǎn)生的+300V直流電壓還通過R72向以Q15、T3及相關(guān)元件組成直流輔助電源供電電 路。R76和R78用來向Q15提供起振所需的初始偏流，R74和C44為正反饋通路。？ ?該輔助電源輸出兩路直流電源：一路經(jīng)Q16穩(wěn)壓后送出+5VSB電源，作為電腦中主板“電源監(jiān)控” 部件的供電電源；另一路經(jīng) BD6、C29整流濾波后向由IC1及Q3、Q4等組成的脈寬調(diào)制及推動(dòng)組 件供電。正常情況下，只要接通 220伏市電，該輔助電源就能啟動(dòng)工作，產(chǎn)生上述兩路直流電壓。 其單元電路原理如下圖直流輔助

6、電源單元電路圖 ？3、PWM脈寬調(diào)制及推動(dòng)電路？?jī)H供個(gè)人參考IC1 (TL494)等組成PWM電路。PWM (Pules Width Modulation)即脈寬調(diào)制電路，其功能是檢測(cè)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IC1 ?TL494及周圍元件組成。其單元電路原理如下圖PWM脈寬調(diào)制及推動(dòng)單元電路圖TL 494的簡(jiǎn)單工作原理是：當(dāng)IC1的VCC端12腳得電后，內(nèi)部基準(zhǔn)電源即從其輸出端14腳向外 提供+5V參考基準(zhǔn)電壓(Vref)。首先，該參考電壓分兩路為IC1組件的各控制端建立起它們各自 的參考基準(zhǔn)電平：一路經(jīng)由

7、R38、R37組成的分壓器為內(nèi)部采樣放大器的反相輸入端 2腳建立+2.5V 的基準(zhǔn)電平，另一路經(jīng)由電阻R90、R40組成的分壓器為“死區(qū)”電平控制輸入端4腳建立約+0.15V 的低電平；其次，Vref還向PS-ON軟開/關(guān)機(jī)電路及自動(dòng)保護(hù)電路供電。？?在IC112腳得電，且4腳為低電平的情況下，其8腳和11腳分別輸出頻率為50 kHz(由定 時(shí)元件C30、R41確定)，相位相差180。的脈寬調(diào)制信號(hào)，經(jīng)Q3、Q4放大，T2耦合，驅(qū)動(dòng)Q1 和Q2輪流導(dǎo)通工作，電源輸出端可得到電腦所需的各組直流穩(wěn)壓電源。若使4腳為高電平，則進(jìn)入IC1的“死區(qū)”，IC1停止輸出脈沖信號(hào)，Q1、Q2截止，各組輸出端無

8、電壓輸出。電腦正是利用此“死區(qū)控制”特性來實(shí)現(xiàn)軟開/關(guān)機(jī)和電源自動(dòng)保護(hù)的。？ D17、D18及C27用于抬高推動(dòng)管Q3、Q4射極電平，使得當(dāng)基極有脈沖低電平時(shí)Q3、Q4能可靠截止。？4、自動(dòng)穩(wěn)壓電路？? ?(1) +3.3V自動(dòng)穩(wěn)壓控制電路？ATX電源在T1副邊+3.3V輸出端設(shè)置了二次自動(dòng)穩(wěn)壓控制電路，通過改變L6可變感抗，控制3.3V輸出電壓精確穩(wěn)定。若輸出電壓上升，經(jīng) R31、R30取樣的IC4 (WL431 ) Ur電位上升，Uk電位下 降，Q11飽和導(dǎo)通。在T1副邊N2繞組L6側(cè)交變矩形脈沖正半周期間 D11截止，D13導(dǎo)通，Q11 的c極電位0.7V ;在負(fù)半周期間，D13截止，D

9、11導(dǎo)通，由Q11的e、c極飽和導(dǎo)通向L6注入的 反向電流使L6可變感抗增大，導(dǎo)致D12整流輸出電壓降低。反之，Q11導(dǎo)通程度減弱，注入L6的 反向電流使L6可變感抗減小D12整流輸出電壓上升。圖中R29、c25組成IC4 (WL641 )的負(fù)反饋 控制電路。僅供個(gè)人參考僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, ForschungKammerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l e tude et la recherche uniquementa des fins p