ATX电源工作维修原理

ATX电源电路的工作原理与维修 r □发表于2007-6-15 2144 |只看该作者|倒序看帖|打印 本文以市面上最常见的LWT2005型开关电源供应器为例，详细讲解ATX开关电源的工作原理和检修方法，对其 它型号的开关电源供应器，也借此起到一个抛砖引玉的作用。 一、概述 计算机电源的主要功能是向计算机系统提供所需的直流电源。一般计算机电源所采用的都是双管半桥式无工频 变压器的脉宽调制变换型稳压电源。它将市电整流成直流后，通过变换型振荡器变成频率较高的矩形或近似正弦波 电压，再经过高频整流滤波变成低压直流电压的目的。电源功率一般为250〜300W,通过高频滤波电路共输出六组直 流电压5V 25A、-5V 0. 5A、12V10A、-12V 1A、3. 3V 14A、5VSB 0. 8A。为防止负载过流或 过压损坏电源，在交流市电输入端设有保险丝，在直流输出端设有过载保护电路。 二、工作原理 ATX开关电源电路按其组成功能分为输入整流滤波电路、高压反峰吸收电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电 路、PS信号和PG信号产生电路、主电源电路及多路直流稳压输出电路、自动稳压稳流与保护控制电路。参照实物绘 出电路图，如图1所示。 1、输入整流滤波电路 只要有交流电AC220V输入，ATX开关电源无论是否开启，其辅助电源就一直在工作，直接为开关电源控制电路 提供工作电压。 图1中，交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0,经BD1BD4整流、C5和C6滤波，输出300V左 右直流脉动电压。 C1为尖峰吸收电容，防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。 TH1为负温度系数热敏电阻，起过流保护和防雷击的作用。L0、R1和C2组成H型滤波器，滤除市电电网中的 高频干扰。C3和C4为高频辐射吸收电容，防止交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。 2、高压尖峰吸收电路 D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。当开关管Q03截止后，T3将产生一个很大的反极性尖峰电压，其峰 值幅度超过Q03的C极电压很多倍，此尖峰电压的功率经D18储存于C01中，然后在电阻R004上消耗掉，从而降低 T Q03的C极尖峰电压，使Q03免遭损坏。 3、辅助电源电路 整流器输出的300V左右直流脉动电压,一路经T3开关变压器的初级①②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极, 另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流，使Q03开始导通。Ic流经T3初级①〜②绕组， 使T3③④反馈绕组产生感应电动势上正下负，通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极，使Q03迅速饱和 导通，Q03上的Ic电流增至最大，即电流变化率为零，此时D7导通，通过电阻R05送出一个比较电压至IC3 光电 耦合器Q817的③脚，同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50整流滤波后一路经R01限流后送至IC3的①脚，另 一路经R02送至IC4 精密稳压电路TL431,由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定，经 IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化率几乎为零，使IC3内发光二极管流过的电流几乎为零，此时光敏三极管截止, 从而导致Q1截止。反馈电流通过R06、R003、Q03的b、e极等效电阻对电容C02充电，随着C02充电电压增加，流 经Q03的b极电流逐渐减小，使③④反馈绕组上的感应电动势开始下降，最终使T3③④反馈绕组感应电动势反相 （上负下正），并与C02电压叠加后送往Q03的b极，使b极电位变负，使开关管Q03迅速截止。 开关管Q03截止时，T3dT④反馈绕组、D7、R01、R02、R03、R04、R05、C09、IC3、IC4组成再起振支路。当 Q03导通的过程中，T3初级绕组将磁能转化为电能为电路中各元器件提供电压，同时T3反馈绕组的④端感应出负电 压，D7导通、Q1截止；当Q03截止后，T3反馈绕组的④端感应出正电压，D7截止，T3次级绕组两个输出端的感应 电动势为正，T3储存的磁能转化为电能经D50、C04整流滤波后为IC4提供一个变化的电压，使IC3的①、②脚导通， IC3内发光二极管流过的电流增大，使光敏三极管发光，从而使Q1导通，给开关管Q03的b极提供启动电流，使开 关管Q03由截止转为导通。同时正反馈支路C02的充电电压经T3反馈绕组、R003、Q03的be极等效电阻、R06形成 放电回路。随着C41充电电流逐渐减小，开关管Q03的Ub电位上升，当Ub电位增加到Q03的be极的开启电压时， Q03再次导通，又进入下一个周期的振荡。如此循环往复，构成一个自激多谐振荡器Q03饱和期间，T3次级绕组输 出端的感应电动势为负，整流二级管D9和D50截止，流经初级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Q03由饱和转向截止时，次级绕组两个输出端的感应电动势为正，T3储存的磁能转化为电能经D9、D50 整流输出。其中D50整流输出电压经三端稳压器7805稳压，再经电感L7滤波后输出5VSB。若该电压丢失，主板就 不会自动唤醒ATX电源工作。D9整流输出电压供给IC2 （脉宽调制集成电路KA7500B）的012脚（电源输入端）, 该芯片第。14脚输出稳压5V,提供ATX开关电源控制电路中相关元器件的工作电压。 T2为主电源激励变压器，当副电源开关管Q03导通时，Ic流经T3初级①②绕组，使T3③④反馈绕组产生感 应电动势（上正下负），并作用于T2初级②〜③绕组，产生感应电动势（上负下正），经D5、D6、C8、R5给Q02的b极 提供启动电流，使主电源开关管Q02导通，在回路中产生电流，保证了整个电路的正常工作；同时，在T2初级①④ 反馈绕组产生感应电动势（上正下负），D3、D4截止，主电源开关管Q01处于截止状态。在电源开关管Q03截止期间， 工作原理与上述过程相反，即Q02截止，Q01工作。其中，DI、D2为续流二极管，在开关管Q01和Q02处于截止和 导通期间能提供持续的电流。这样就形成了主开关电源它激式多谐振电路，保证了 T2初级绕组电路部分得以正常工 作，从而在T2次级绕组上产生感应电动势送至推动三极管Q3、Q4的c极，保证整个激励电路能持续稳定地工作， 同时，又通过T2初级绕组反作用于T1主开关电源变压器，使主电源电路开始工作，为负载提供3.3V、5V、12V 工作电压 4、PS信号和PG信号产生电路以及脉宽调制控制电路 微机通电后，由主板送来的PS信号控制IC2的④脚（脉宽调制控制端）电压，待机时，主板启动控制电路的电子 开关断开，PS信号输出高电平3. 6V,经R37到达IC1 （电压比较放大器LM339N）的⑥脚（启动端）,由内部经IC1 的③脚，对C35进行充电，同时IC1的②脚经R41送出一个比较电压给IC2的④脚，IC2的④脚电压由零电位开始逐 渐上升，当上升的电压超过3V时，封锁IC2⑧、Oil脚的调制脉宽电压输出，使T2推动变压器、T1主电源开关变 压器停振，从而停止提供3.3V、5V、12V等各路输出电压，电源处于待