ATX電源工作原理以及檢修詳解

ATX電源作用是把交流220V的電源轉換計算機內部使用的直流5V,12V,24V的電源。檢修ATX開關電源,從+5VSB、PS-ON和PW-OK信號入手來定位故障區域,是快速檢修中行之有效的方法。那麼小編將分類討論ATX電源的工作原理及檢修方法。

ATX電源工作原理以及檢修詳解

  一、+5VSB、PS-ON、PW-OK控制信號

ATX開關電源與AT電源最顯著的區別是,前者取消了傳統的市電開關,依靠+5VSB、PS-ON控制信號的組合來實現電源的開啓和關閉。+5VSB是供主機系統在ATX待機狀態時的電源,以及開閉自動管理和遠程喚醒通訊聯絡相關電路的工作電源,在待機及受控啓動狀態下,其輸出電壓均爲5V高電平,使用紫色線由ATX插頭9腳引出。PS-ON爲主機啓閉電源或網絡計算機遠程喚醒電源的控制信號,不同

型號的ATX開關電源,待機時電壓值爲3V、3.6V、4.6V各不相同。當按下主機面板的POWER開關或實現網絡喚醒遠程開機,受控啓動後PS-ON由主板的電子開關接地,使用綠色線從ATX插頭14腳輸入。PW-OK是供主板檢測電源好壞的輸出信號,使用灰色線由ATX插頭8腳引出,待機狀態爲零電平,受控啓動電壓輸出穩定後爲5V高電平。

脫機帶電檢測ATX電源,首先測量在待機狀態下的PS-ON和PW-OK信號,前者爲高電平,後者爲低電平,插頭9腳除輸出+5VSB外,不輸出其它電壓。其次是將ATX開關電源人爲喚醒,用一根導線把ATX插頭14腳PS-ON信號,與任一地端(3、5、7、13、15、16、17)中的一腳短接,這一步是檢測的關鍵,將ATX電源由待機狀態喚醒爲啓動受控狀態,此時PS-ON信號爲低電平,PW-OK、+5VSB信號爲高電平,ATX插頭+3.3V、±5V、±12V有輸出,開關電源風扇旋轉。上述操作亦可作爲選購ATX開關電源脫機通電驗證的方法。

  二、 控制電路的工作原理

ATX開關電源,電路按其組成功能分爲:交流輸入整流濾波電路、脈衝半橋功率變換電路、輔助電源電路、脈寬調製控制電路、PS-ON和PW-OK產生電路、自動穩壓與保護控制電路、多路直流穩壓輸出電路。請參照下圖。

  1.輔助電源電路

只要有交流市電輸入,ATX開關電源無論是否開啓,其輔助電源一直在工作,爲開關電源控制電路提供工作電壓。市電經高壓整流、濾波,輸出約300V直流脈動電壓,一路經R72、R76至輔助電源開關管Q15基極,另一路經T3開關變壓器的初級繞組加至Q15集電極,使Q15導通。T3反饋繞組的感應電勢(上正下負)通過正反饋支路C44、R74加至Q15基極,使Q15飽和導通。反饋電流通過R74、R78、Q15的b、e極等效電阻對電容C44充電,隨着C44充電電壓增加,流經Q15基極電流逐漸減小,T3反饋繞組感應電勢反相(上負下正),與C44電壓疊加至Q15基極,Q15基極電位變負,開關管迅速截止。

Q15截止時,ZD6、D30、C41、R70組成Q15基極負偏壓截止電路。反饋繞組感應電勢的正端經C41、R70、D41至感應電勢負端形成充電迴路,C41負極負電壓,Q15基極電位由於D30、ZD6的導通,被箝位在比C41負電壓高約6.8V(二極管壓降和穩壓值)的負電位上。同時正反饋支路C44的充電電壓經T3反饋繞組,R78,Q15的b、e極等效電阻,R74形成放電迴路。隨着C41充電電流逐漸減小,Ub電位上升,當Ub電位增加到Q15的b、e極的開啓電壓時,Q15再次導通,又進入下一個週期的振盪。

Q15飽和期間,T3二次繞組輸出端的感應電勢爲負,整流管截止,流經一次繞組的導通電流以磁能的形式儲存在T3輔助電源變壓器中。當Q15由飽和轉向截止時,二次繞組兩個輸出端的感應電勢爲正,T3儲存的磁能轉化爲電能經BD5、BD6整流輸出。其中BD5整流輸出電壓供Q16三端穩壓器7805工作,Q16輸出+5VSB,若該電壓丟失,主板就不會自動喚醒ATX電源啓動。BD6整流輸出電壓供給IC1脈寬調製TL494的12腳電源輸入端,該芯片14腳輸出穩壓5V,提供ATX開關電源控制電路所有元件的工作電壓。

  -ON和PW-OK、脈寬調製電路

PS-ON信號控制IC1的4腳死區電壓,待機時,主板啓閉控制電路的電子開關斷開,PS-ON信號高電平3.6V,IC10精密穩壓電路WL431的Ur電位上升,Uk電位下降,Q7導通,穩壓5V通過Q7的e、c極,R80、D25和D40送入IC1的4腳,當4腳電壓超過3V時,封鎖8、11腳的調製脈寬輸出,使T2推動變壓器、T1主電源開關變壓器停振,停止提供+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。

受控啓動後,PS-ON信號由主板啓閉控制電路的電子開關接地,IC10的Ur爲零電位,Uk電位升至+5V,Q7截止,c極爲零電位,IC1的.4腳低電平,允許8、11腳輸出脈寬調製信號。IC1的輸出方式控制端13腳接穩壓5V,脈寬調製器爲並聯推輓式輸出,8、11腳輸出相位差180度的脈寬調製控制信號,輸出頻率爲IC1的5、6腳外接定時阻容元件的振盪頻率的一半,控制Q3、Q4的c極所接T2推動變壓器初級繞組的激勵振盪,T2次級它激振盪產生的感應電勢作用於T1主電源開關變壓器的一次繞組,二次繞組的感應電勢經整流形成+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。

推動管Q3、Q4發射極所接的D17、D18以及C17用於擡高Q3、Q4發射極電平,使Q3、Q4基極有低電平脈衝時能可靠截止。C31用於通電瞬間封鎖IC1的8、11腳輸出脈衝,ATX電源帶電瞬間,由於C31兩端電壓不能突變,IC1的4腳出現高電平,8、11腳無驅動脈衝輸出。隨着C31的充電,IC1的啓動由PS-ON信號控制。