银河yh-2503b型atx开关电源原理.doc

银河YH-2503B 型ATX 开关电源工作原理1 / 6 银河 YH2503B 型 ATX 开关电源原理 ATX 电源，是目前在微机中广泛采用的新型开关电源，本文以目前市面上 PC 机使用的银河 YH2503B 型开关电源为例．介绍了其工作原理及故障检修实例 一、ATX 电源与 AT 电源的区别 1待机状态不同 ATX 电源增加了辅助电源电路，一旦交流输入插座接人 220V 市电，无论是否开机，始终输出一 组5V SB 待机电压，供 PC 机主板电源监控单元、网络通信接口、系统时钟芯片等使用，为 ATX 电源启动作准备。 2电源启动方式不同 AT 电源采用交流电源开关直接控制电源的通断，ATX 电源则采用手动机箱面板上的电源启闭 按钮，实质是用 PS-ON 直流控制信号启动／关闭电源通过微机 BIOS 电源监控程序设置，具 有键盘开／关机、定时开／关机、Modem 唤醒远程开／关机、上电开机、软件关机等控制功能。 3输出电压不同 AT 电源共有四路输出5V、12V，另向主板提供一个 P.G 电源准备就绪的信号。ATX 电源 PW-OK 信号与 P.G 信号功能相同，还增加了3．3V、5V SB 供电输出和 PSON 电源启闭 控制信号，其中3．3V 向 CPU、PCI 总线供电 4主板综合供电插头接口不同。 AT 结构的 6 芯 P8 和 P9 分离式电源插头，在 ATX 结构中被 20 芯双列直排插头所替代，具有可 靠的防插反保护针对 Pentium4 主板机型，新款 ATX 电源除大 4 芯和小 4 芯电源接口插头 外．还增加 4 芯 12V CPU 专用电源接口插头 P9 及 6 芯3．3V、5V 电源增强型插头 P8。 二、ATX 开关电源电路组成 1．各功能电路组成 ATX 开关电源，由交流输入整流滤波电路，辅助电源电路，脉宽调制控制电路，半桥功率变换电 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等组成， 如图 l 所示 2．直流电源额定输出 各种型号的 ATX 开关电源，其 20 芯电源插头见图 2各引脚定义相同，额定输出电流根据 ATX 电源标称功率不同有所差异，下述括号内的电流值是银河 YH-2503B 型开关电源额定输出标称 电流。 3．3V14A使用橙色线由 ATX 插头①、②、⑾脚引出； 5V21A使用红色线由 ATX 插头④、⑥、⒆、⒇脚引出； 12V6A使用黄色线由 ATX 插头⑩脚引出； -5V0.3A使用白色线由 ATX 插头⒅脚引出；银河YH-2503B 型ATX 开关电源工作原理2 / 6 -12V0.8A使用蓝色线由 ATX 插头⑿脚引出。 5V SB0.8A在待机及受控启动状态，输出电压均为 5V，使用紫色线由 ATX 插头⑨脚引出。 PS-0N 为主机启闭或网络计算机远程唤醒 ATX 电源的控制信号，不同型号的 ATX 电源，待机时 此电压值为 3V、3.6V、4.6V 等有所不同。使用绿色线由 ATX 插头⒁脚引入，PWOK 是 ATX 电源输出供主板检测电源是否准备好的控制信号，待机状态为零电平，受控启动延迟 100 500ms 输出 5V 高电平，使用灰色线由 ATX 插头⑧脚引出ATX 电源 COM 公共接地端，使用 黑色线由插头③、⑤、⑦、⒀、⒂、⒃、⒄脚多处引出，以降低插接损耗。 3．脉宽调制芯片 TL494 电压驱动型脉宽调制芯片 TL494，是目前在 ATX 电源中被广泛用来构成他激式半桥驱动电路的 控制集成电路 该芯片采用 7V-41V 的工作电压，内部基准电压为 5V，最高工作频率 300kHz，可推挽／单端 输出，其最大输出电流 250mA。其内部框图如图 3，各级波形如图 4，引脚功能如表 1。 表１ 引脚 功能说明 引脚 功能说明 ① IN1 --误差放大器同相输入端 ⑨ E１--输出 1 ② -IN1 --误差放大器反相输入端 ⑩ E2 --输出 2 ③ FB --脉宽调整控制 ⑾ C2--输出 2 ④ DTC --死区电位控制 ⑿ VCC --电路供电端 Vet ⑤ CT--振荡器定时电容外接端 ⒀ OC --输出方式控制 ⑥ RT--振荡器定时电阻外接端 ⒁ Vref --基准电压输出 ⑦ GND--电路地 ⒂ IN1 --控制放大器反相输入端 ⑧ C1--输出 1 ⒃ -IN1 --控制放大器同相输入端二、银河 YH2503B 型 ATX 开关电源工作原理 图 5 是目前市面上 PC 机中使用的银河 YH-2503 ATX 开关电源，根据实物测绘的电路图。 1．ATX 开关电源待机状态 1交流输入整流滤波电路 220V 交流电经热敏电阻、交流保险、C3、C4 共模滤波电路，进入由 BD1 至 BD4 二极管组成 的桥式整流电路。在 C5、C6 串联滤波电 容，R2、R3 均压电阻上得到 300V 的直流电压，作 为半桥功率变换电路及辅助电源电路的工作电压 2辅助电源电路及5V SB 输出 300V 直流电压经 R72 限流，向由振荡管 Q15、变压器 T3、定时电路 C44、R74 等组成的辅 助电源电路供电，产生脉冲振荡。 图中 C42、R77 组成 Q15 集电极尖峰抑制电路，当 Q15 集电极电流被关断时，利用 C42 的充 电特性，抑制集电极尖峰电压的上升速率， 保护 Q15 振荡管不被瞬时击穿在 Q15 开启期间，银河YH-2503B 型ATX 开关电源工作原理3 / 6 C42 经 Q15c、e 极和 R77 放电，R77 限制开启瞬间的放电峰值电流； 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 中。当 Q15 由饱和转向截止时，二次绕组的感应电势为正，BD5 整流输出电压供 Q16 三端稳压 器 7805，Q16 输出5V SB。若该电压丢失，主板就不会自动唤醒 ATX 电源启动，BD6 整流 输出电压供待机时 IC1 脉宽调制芯片 TL494⑿脚，⒁脚输出 5V 基准电压，提供 ATX 开关电源 控制电路的工作电压。 3PS-ON 高电平 待机状态，ATX 主板启闭控制电路的电子开关断开，ICl⒁脚 5V 基准电压，经 R6、R62、ICl0 精密稳压调节器 WL431 控制端 R、阳极 A 至直流地，组成 PS-ON 控制信号的直流分压电路， PS-ON 信号为高电平3,6V。 4PWOK 零电平 PW-OK 产生电路由 IC5 电压比较器 LM393①、②、③脚，Q21、C60 及其周边元件