电脑主机电源

电脑主机电源 电脑主机电源 ATX电源的工作原理(附原理图) 作者:佚名 点击数:2952 更新时间:2008-3-30 16:26:07 ATX电源部分工作原理 电源开机电路和保护电路PS-ON开机电路为控制电源中主要电路的工作与停止状态保护电路是在输出出现过流过压时(如输出短路，输出电压偏高偏低时)控制IC进入待机状态使两只开关管截止。 当待机状态时，PS-ON为高电平导通通过电阻R36加到Q11的基极，Q11也导通，TL494 12脚5V电压通过Q11的C-E极加到TL494的4脚，处于保护状态，无脉冲信号输出，Q1、Q2都处于截止状态，当ATX得到开机信号民后，PS-ON为低电平，约为0V，Q10截止，Q11基极失去偏压因此截止，TL494 4脚变为低电平(0V)，TL494输出触发脉冲，Q1、Q2得到脉冲信号开始工作。 保护电路的工作原理与开机电路基本相同，Q6、Q7采集保护信号利用Q5的导通，4脚处于高电平，TL494 处于保护电路正常时Q5截止。 PW-OK信号形成电路 PW-OK电路由一块LM393内部的两个电压比较器组成，比较基准电压为TL494 2脚电压约2.6V,当待机时即PS-ON为5V时,反向输入端(6脚)比同相输入端(5脚高,7脚输出低电平约为0V,3脚0V,1脚输出低电平约0V,当启动时,PS-ON变为0V,6脚变0V,比5脚低,7脚输出高电平,向C18充电当C18两端电压达到一定时,电路翻转,1脚输出高电平,约为5V,信号输出,在关机时,PS-ON变为高电平与开机相反,电路再次翻转其1脚输出低电平,而电源主输出端各滤波电容都很大,电压相对来说要延迟一会儿. 对ATX电源控制电路的剖析 本文结合所附电路图对ATX电源控制电路的工作原理进行了较详细的阐述，望能对广大维修者有所帮助。 检修ATX开关电源，从+5VSB、PS-ON和PW-OK信号入手来定位故障区域，是快速检修中行之有效的方法。 +5VSB、PS-ON、PW-OK控制信号 ATX开关电源与AT电源最显著的区别是，前者取消了传统的市电开关，依靠+5VSB、PS-ON控制信号的组合来实现电源的开启和关闭。+5VSB是供主机系统在ATX待机状态时的电源，以及开闭自动管理和远程唤醒通讯联络相关电路的工作电源，在待机及受控启动状态下，其 输出电压均为5V高电平，使用紫色线由ATX插头(图1)9脚引出。PS-ON为主机启闭电源或网络计算机远程唤醒电源的控制信号，不同型号的ATX开关电源，待机时电压值为3V、3.6V、4.6V各不相同。当按下主机面板的POWER开关或实现网络唤醒远程开机，受控启动后PS-ON由主板的电子开关接地，使用绿色线从ATX插头14脚输入。PW-OK是供主板检测电源好坏的输出信号，使用灰色线由ATX插头 脚引出，待机状态为零电平，受控启动电压输出稳定后为5V高电平。脱机带电检测ATX电源，首先测量在待机状态下的PS-ON和PW-OK信号，前者为高电平，后者为低电平，插头9脚除输出+5VSB外，不输出其它电压。其次是将ATX开关电源人为唤醒，用一根导线把ATX插头14脚PS-ON信号，与任一地端(3、5、7、13、15、16、17)中的一脚短接，这一步是检测的关键，将ATX电源由待机状态唤醒为启动受控状态，此时PS-ON信号为低电平，PW-OK、+5VSB信号为高电平，ATX插头+3.3V、?5V、?12V有输出，开关电源风扇旋转。上述操作亦可作为选购ATX开关电源脱机通电验证的方法。 二、 控制电路的工作原理 ATX开关电源，电路按其组成功能分为:交流输入整流滤波电路、脉冲半桥功率变换电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS-ON和PW-OK产生电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路。请参照图2。 1.辅助电源电路 只要有交流市电输入，ATX开关电源无论是否开启，其辅助电源一直在工作，为开关电源控制电路提供工作电压。市电经高压整流、滤波，输出约300V直流脉动电压，一路经R72、R76至辅助电源开关管Q15基极，另一路经T3开关变压器的初级绕组加至Q15集电极，使Q15导通。T3反馈绕组的感应电势(上正下负)通过正反馈支路C44、R74加至Q15基极，使Q15饱和导通。反馈电流通过R74、R78、Q15的b、e极等效电阻对电容C44充电，随着C44充电电压增加，流经Q15基极电流逐渐减小，T3反馈绕组感应电势反相(上负下正)，与C44电压叠加至Q15基极，Q15基极电位变负，开关管迅速截止。Q15截止时，ZD6、D30、C41、R70组成Q15基极负偏压截止电路。反馈绕组感应电势的正端经C41、R70、D41至感应电势负端形成充电回路，C41负极负电压，Q15基极电位由于D30、ZD6的导通，被箝位在比C41负电压高约6.8V(二极管压降和稳压值)的负电位上。同时正反馈支路C44的充电电压经T3反馈绕组，R78，Q15的b、e极等效电阻，R74形成放电回路。随着C41充电电流逐渐减小，Ub电位上升，当Ub电位增加到Q15的b、e极的开启电压时，Q15再次导通，又进入下一个周期的振荡。Q15饱和期间，T3二次绕组输出端的感应电势为负，整流管截止，流经一次绕组的导通电流以磁能的形式储存在T3辅助电源变压器中。当Q15由饱和转向截止时，二次绕组两个输出端的感应电势为正，T3储存的磁能转化为电能经BD5、BD6整流输出。其中BD5整流输出电压供Q16三端稳压器7805工作，Q16输出+5VSB，若该电压丢失，主板就不会自动唤醒ATX电源启动。BD6整流输出电压供给IC1脉宽调制TL494的12脚电源输入端，该芯片14脚输出稳压5V，提供ATX开关电源控制电路所有元件的工作电压。 2.PS-ON和PW-OK、脉宽调制电路 PS-ON信号控制IC1的4脚死区电压，待机时，主板启闭控制电路的电子开关断开，PS-ON 信号高电平3.6V，IC10精密稳压电路WL431的Ur电位上升，Uk电位下降，Q7导通，稳压5V通过Q7的e、c极，R80、D25和D40送入IC1的4脚，当4脚电压超过3V时，封锁8、11脚的调制脉宽输出，使T2推动变压器、T1主电源开关变压器停振，停止提供+3.3V、?5V、?12V的输出电压。受控启动后，PS-ON信号由主板启闭控制电路的电子开关接地，IC10的Ur为零电位，Uk电位升至+5V，Q7截止，c极为零电位，IC1的4脚低电平，允许8、11脚输出脉宽调制信号。IC1的输出方式控制端13脚接稳压5V，脉宽调制器为并联推挽式输出，8、11脚输出相位差180度的脉宽调制控制信号，输出频率为IC1的5、6脚外接定时阻容元件的振荡频率的一半，控制Q3、Q4的c极所接T2推动变压器初级绕组的激励振荡，T2次级它激振荡产生的感应电势作用于T1主电源开关变压器的一次绕组，二次绕组的感应电势经整流形成+3.3V、?5V、?12V的输出电压。 Q3、Q4发射极所接的D17、D18以及C17用于抬高Q3、Q4发射极电平，使Q3、Q4基极有低电平脉冲时能可靠截止。C31用于通电瞬间封锁IC1的8、11脚输出脉冲，ATX电源带电瞬间，由于C31两端电压不能突变，IC1的4脚出现高电平，8、11脚无驱动脉冲输出。随着C31的充电，IC1的启动由PS-ON信号控制。 PW-OK产生电路由IC5电压比较器LM393、Q21、C60及其周边元件构成。待机时IC1的反馈控制端3脚为低电平，Q21饱和导通，IC5的3脚正端输入低电位，小于2脚负端输入的固定分压比，1脚低电位，PW-OK向主机输出零电平的电源自检信号，主机停止工作处于待命休闲状态。受控启动后IC1的3脚电位上升，Q21由饱和导通进入放大状态，e极电位由稳压5V经R104对C60充电来建立，随着C60充电的逐渐进行，IC5的3脚控制电平逐渐上升，一旦IC5的3脚电位大于2脚的固定分压比，经正反馈的迟滞比较器，1脚输出高电平的PW-OK信号。该信号相当于AT电源的PG信号，在开关电源输出电压稳定后再延迟几百毫秒由零电平起跳到+5V，主机检测到PW-OK电源完好的信号后启动系统。在主机运行过程中若遇市电掉电或用户关机时，ATX开关电源+5V输出端电压必下跌，这种幅值变小的反馈信号被送到IC1组件的电压取样放大器同相端1脚后，将引起如下的连锁反应:使IC1的反馈控制端3脚电位下降，经R63耦合到Q21的基极，随着Q21基极电位下降，一旦Q21的e、b极电位达到0.7V，Q21饱和导通，IC5的3脚电位迅速下降，当3脚电位小于2脚的固定分压电平时，IC5的输出端1脚将立即从5V下跳到零电平，关机时PW-OK输出信号比ATX开关电源+5V输出电压提前几百毫秒消失，通知主机触发系统在电源断电前自动关闭，防止突然掉电时硬盘磁头来不及移至着陆区而划伤硬盘。 3.自动稳压控制电路 IC1的1、2脚电压取样放大器正、负输入端，取样电阻R31、R32、R33构成+5V、+12V自动稳压电路。当输出电压升高时(+5V或+12V)，由R31取得采样电压送到IC1的1脚和2脚基准电压相比较，输出误差电压与芯片内锯齿波产生电路的振荡脉冲在PWM比较器进行比较放大，使8、11脚输出脉冲宽度降低，输出电压回落至值的范围内，反之稳压控制过程相反，从而使开关电源输出电压稳定。IC1的电流取样放大器负端输入15脚接稳压5V，正端输入16脚接地，电流取样放大器在脉宽调制控制电路中没有使用。 电脑ATX电源改13.8V通信用电源! 1、先找到TL494集成电路的第一脚. 2、找几个5K--50K的不同阻值的电阻(视不同的开关电源)备用. 3、从以上备用的电阻中找一个30K左右的电阻,焊到TL494的第一脚和‘地’之间. 4、将一个电压表调到直流电压档,接到电源输出的“黄”线和“黑”线间,等会儿将用它测输出电压(开关电源改造前这儿的电压应为12V). 5、将电源插头插上. 再找一根细导线,将电源输出排线(接电脑主板的那个插头)上的“蓝”线和“黑”线短接(使开关电源工作). 6、观察电压表电压,这时应比改造以前略大(略大于12V),若输出电压升高得不是很明显或还不到13.8V,再逐渐减小刚才加到TL494第一脚和地之间的那个电阻,直到电压表上的电压指示出13.8V为止.当然,如果第一次焊上电阻后,电压超过了13.8V,这时就要逐渐增大这个电阻,使之降到13.8V为止.(我的开关电源这个电阻取了15K时为13.9V,不同的开关电源这个电阻是取得不一样的,要多拿几个电阻从大到小去试.当然也可以用一个电位器来调,但这时要注意电位器不要调得太小了.) 原理:TL494第一脚是开关电源输出电压的取样端,当这个脚对地加上一个电阻后,取样电压就下降了,低于了平衡点.这样,开关源就会输出一个比之前更高的电压,使得TL494第一脚刚才降低的电压重新恢复到平衡点,最后稳定下来,输出比12V更高一点的电压. 注意:1、开关电源内部很多地方都是高压,打开通电操作时一定要特别小心! 2、加上去的这个电阻一定要从大到小去调(一般都在几K以上),这个电阻过小时,开关电源就要过压保护(一般电压超过14.5V左右电源就保护了),这时电源反而无电压输出了. 我用这种方法改了几个电脑电源了,作为V段机和U段机的电源性能是相当好的,对机器没有一点干扰.性价比也是很高的!输出电流在7A--10A,比花过上百元钱拿变压器做个电源划得来.我们这边到电脑城只花20元就可以弄回一个这样的二手电源. 还有一点你没注意吧?PC电源里+5V绕组是主绕组 也就是说+5V的输出电流最大,而其他绕组的电流均次于它,即使你改好了输出电压,你的电源也顶多输出原来功率的一半甚至不到一半,一般PC电源上的+12V输出电流在6-10A之间,一些垃圾国产电源里的变压器自身功率都达不到150W外壳上却标着300W,象一般上点档次的PC电源它的开关变压器都采用EC35-EC40的变压器,输出300-400W是没有问题的.再下来一档的用EI35,250-300W还勉强过得去,最垃圾的电源竟然用EI28!外壳上却标着300W!我看能持续输出100W也算高的了.而且通常好的电源(300W)里面+5V的绕组都是用铜皮饶的,它的电流最大时可以上升至40-50A占电源总功率的66.7%-83%(其他绕组轻载),而现在的一些偷工减料的电源+5V绕组用漆包线饶不说,只用2-3根直径0.6-0.8mm的来绕.电流输出大小可想而知,+12V只用一根直径0.8的线作绕组,却标注输出电流有6-8A,而且它的整流管只有两个FR302!两个并联也只有6A,何况每次开关只有一个二极管导通,这种电源你改了也白改.所以在你准备改电源之前先挑一个有潜力可挖的,不要找个便宜的到处是病的电源下手,要不然麻烦接踵而至,还有如果你有能力的话,最好在改好电源外围反馈回路后,再把电源变压器也改了,TL494CN的开关变压器的绕组参数基本上这样的:初级:直径0.8mm/42T(最里面21T,最外面21T).次级:直径0.65-0.8mm多根并绕双组(+5V=2X3T +12V=2X7T 依次类推 ) 电脑电源改可调电源原理图 电源, 电脑, 可调, 原理 家里有个旧ATX电源，一直想改为可调电源，找了很久终于找到了相关的一些资料，但自己现在又没时间玩了，要学习，拿来给有空之人玩玩。 下边是我找到的原文原图: PC 电脑的ATX 标准电源技术成熟可靠，电路简单，廉价经济，功率适中200-300W。将其改造成0-110 伏的通用直流可调电源，并且0-2A 可调限流。非常适合家电修理、电子爱好者、学校实验室等使用。其它杂志上见过废电源改制文章，都是固定恒压输出。本文改动较大，包括主输出变压器，电流电压反馈环节，电压电流给定环节，及输出整流电路，去掉电源开关机电路等。适合于有较高水平的爱好者。如从新制作电路板批量生产也容易。 本人改制两台，一台用于某工厂230W110V 直流他励电机测试，另一台用于模拟直流埋弧电焊机输出电压，调试焊接控制电路。因为带有完善的恒流特性，使用安全可靠，两年来使用效果非常好。现奉献给大家，仅供参考。 一、 ATX 电源结构 现在PC 电脑电源结构大部分相同，可以说是经典设计。它是推挽式脉宽调制PWM 开关电源，核心的PWM 控制器是TL494 芯片，资料网上有地是，读者可以搜之。辅助5V 电源多采用单管自激电源，LM339 电压比较器构成PG 信号和其它检测保护电路，基本原理不是本文重点，读者可以参考相关书籍。 二、 改制说明 改制后的电路如图(1)。为了尽量减少投入，大部分采用原部件。依据电路图把LM339 周边器件焊掉，开关机器件去掉，主变压器，各路整流二极管，滤波电容，滤波电感全部焊掉。然后清理线路板。注意保护好主变压器和滤波电感以便改制。按下面说明选择器件，利用原来焊孔和线路安放新器件，因为器件较少很容易放下，无法走通时可通过切断，焊连线跳线措施如图完成线路。 输出部分主要是变压器TF2，因为输出电压较高，需要改绕二次线圈。方法是:将变压器磁芯加热70 多度(温度不能太高)，拆开磁芯，然后拆掉外层的一次绕组，记清这一绕组的匝数，注意保存绝缘材料和原铜线一会再用。接着拆掉所有的二次绕组，只保留最内层的一次绕组，检查内层绝缘材料是否破损，必要时再加一层胶布，注意如果击穿将使次级输出带电，很危险～准备直径0.47 铜漆包线10 米，这点铜线到电机修理部去要一般都能给。因为集肤效应关系如果有够粗的多股纱包线更好。绕法是3根1 组共2 组，做好标记，6 线并绕27 匝，不分层，绕好后把一组头和另一组尾相接做为接地端。再用绝缘材料包好，这一层间是高压一定包好绝缘材料。最后把拆下的外层一次线圈原匝数原方向绕会。按原来样子焊好外引线，二次使用原12V 输出的引角。外面再包上一层绝缘材料。装好磁芯，注意气隙保持原样，用胶粘牢。 输出电抗器L8 使用原+12V 输出的磁环线圈，原是3 根粗铜线并绕改成串联即可，以便增大电感量，其它线圈去掉。 整流管采用5A300V 的快恢复管如RU4。输出滤波电容150uF200V，电压反馈和给定如图。 电流取样电阻使用5W0.01Ω两只并联，C36 0.1uf 滤波电容。信号经R27 10k 电阻限流到494 的V2 同相输入端，V2 的反相输入用于反馈和给定，反馈属于PI 调节。本电路巧妙利用V2实现电流反馈控制，没有增加其它部件，最大限度发挥494 的功能。 散热风扇由20V 辅助电源加装7812 降压供电，因5V 输出已不用，辅助电源功率够用。其它部分可参考494 说明予以理解。 TL494是一种定频PWM电路,它包含了开关电源所需的全部功能. 广泛应用于各式开关电源之中. 主要特征: 集成了全部的脉宽调制电路. 内置锯齿波振荡器,外置振荡元件仅阻容各一. 内置两组误差放大器. 内置5V基准电压源. 可调整死区时间. 内置双功率晶体管可提供双500mA的驱动能力. 推挽或单端两种输出方式. 下面开始改造. 改造时,改动越少,越容易成功.下面是“改动最少”的. 首先,旧PC电源应当是无故障的. 一般风扇转动正常,电源就基本正常. 如果能以12V的汽车灯泡(常见的是21W)测试,就更加准确. TL494的12#(表示12脚,以下同)是电源端,7-40V都是正常的. 7#是“地”端. 14#是5V基准电压端. 5#、6#是外接振荡阻容端. 8#、9#、10#、11#、13#是输出部分. 所以,5#-14#各司其职,功能明确,接法相对固定,一般不用改动. 2#、3#一般也不用改动. 4#一般是接“保护电路”的. 保护电路一旦工作,电源就会处于“故障”状态. 所以,最简单的方法就是“除去保护电路”,将4#直接“接地”. 如果你能确认4#没有与“保护电路”相“勾结”,就可以不动4#. 15#、16#一般是分别接14#、地,此时就不用改动. 15#、16#也有接“保护电路”的,一般也不用改动. 为防止“保护电路捣乱”,“分别接14#、地”就可“去掉保护电路”. 1#是取样输入端,原电路一般是比较复杂的. 改造时,保留1#接地的“下取样电阻”, 1#与12V输出之间连接“上取样电阻”. 1#上的其它电阻全部断开. “上取样电阻”增大时,输出电压应当增高. 一般情况下,“上取样电阻”的初始值以“下取样电阻”的4倍为宜. 如输出电压超过20V时,则改取2倍. 仔细调整“上取样电阻”,使输出电压调整到13V6-13V8. 一个“恒压+浮充”的12V电瓶充电器就算完成了. 此充电器的内阻很低,负载性能很好. 它的充电电流可达到8A以上. 在恒压充电时,应当注意, 过大的“初始电流值”,会影响电瓶寿命. LM339是个四比较器. 它的任务是产生与计算机有关的几个信号, 及参与“保护电路”的工作. 改造充电器时,完全可以不考虑它的存在. 主要应注意,别让它“参与的保护电路”,干扰TL494的工作. 其它几路电压输出,也完全可以不理睬它. 如果你能明白相应的“保护电路”,并加以保留, 则改造后的电源将更加完善. ATX电源改12V电瓶充电器是很容易的，(网上最简单的方法) 我的PC电源是基于TL494，LM339芯片的，我这么改: 1 将TL494第一脚(就是标点位置的那个脚)和接地间串一个47K可调电阻。 2 将16脚(第一脚对面就是16脚)接地去掉保护电路。 3 开启电源(短接一黑一绿两条线)，调节可变电阻，即可获得你所需要的充电电压。 注意:小心安全