电源1[共25页]

Power Good信号简称P.G.或P.OK信号，是电脑开机时，电源工作正常后向CPU发出的一个信号，CPU只有在接到这个信号后，才开始启动整个电脑系统的工作。为了保证相互间的衔接，CPU厂商在推出CPU时候作出了规定,当电源接通之后，如果交流输入电压在额定工作范围之内，而且各路直流输出电压也已达到它们的最低检测电平（+5V输出为4.75V以上），那么经过100ms500ms的延时，P.G.电路发出“电源正常”的信号（P.OK为高电平）。当电源交流输入电压降至安全工作范围以下或+5V电压低于4.75V时，电源送出“电源故障”信号。Power Fail应在5V下降至4.75V之前至少1ms内降为小于0.3V的低电平，且下降沿的波形应陡峭，无自激振荡现象发生P.G信号非常重要，即使电源的各路直流输出都正常，如果没有P.G.信号，主板还是没法正常工作。如果P.G信号的时序不对，可能会造成开不了机；而如果P.G信号不稳定，则会使微机频繁启动。4.关机时间（PF）PF（POWER FAIL）是指电脑关机后（即关断外部交流供电后），电源其本身储存的电能延续供电的时间。电脑关机后，要求立即给CPU一个PF信号并延续供电一定时间，CPU接到PF信号，马上将相关的数据记录下来，以保证下次开机时能正常启动。这是我们感觉不到的瞬间动作。如果PF时间不够，就会使CPU不能完整记录相关的数据，而道致下次开机时电脑出现故障或出现数据丢失现象。先讲原理：ATX电源通过+5V SB和PSON信号，实现软件开关机器：+5V StandBy也叫辅助+5V，只要插上220V交流电它就有电压输出。PS-ON信号是主板向电源提供的电平信号，低电平时电源起动，高电平时电源关闭。 再讲您朋友的情况，显然，是PSON信号的电平出了问题，当电压够的时候，能正常开机，当电压不够，开不了机。 二、电源技术指标和内存、CPU其它电脑配件一样，电源也有自己的标准。1、输出电压的稳定性这是一个重要的指标，电压太低计算机无法工作，电压太高的话，一切都OVER了。比较好适应范围应该是：输出电压最小标准最大+5.00V+4.74V+5.00V+5.25V+12V +11.20V+12V +12.8V-12.00V -11.00V -12.00V-13.00V-5V-4.75V-5.00V-5.25V+5VSB+4.75V +5.00V+5.25V+3.3V 3.15V +3.30V+3.45V2、 输出电压的纹波我们要的是干净的直流,交流成分越小越好，纹波太大会对各种芯片造成不良的影响。比较合适的纹波大小如下表所示：输出电压+5V+12V-5V-12V +5VSB+3.3V波纹（mV）100150100150100803、 Power Good信号Power Good信号简称“P.G.”或P.OK信号。该信号是直流输出电压检测信号和交流输入电压检测信号的逻辑与TTL信号兼容。当电源接通之后，如果输入交流电压在额定工作范围之内，且各路直流输出电压也已达到它们的最低检测电平（+5V输出为4.75V以上），那么经过100ms500ms的延时，P.G.电路发出“电源正常”的信号（Power Good或P.OK为高电平）。当电源输入交流电压降至安全工作范围以下或+5V电压低于4.75V时，电源送出“电源故障”信号（Power Fall，低电平）。Power Fall应在5V下降至4.75V之前至少1ms降为小于0.3V的低电平，且下降沿的波形应陡峭，无自激振现象发生。时间关系见下表。P.G延时 100mS<T1<500MS< td> 关机警告 T2>1msSV升时间2ms<T3<20MS< td> P.G上升时间T4<10msP.G信号非常重要，即使电源的各路直流输出都正常，如果没有P.G信号，主板没法工作。如果P.G信号的时序不对，可能会和某些主板不兼容，造成开不了机。ATX 电源的主变换电路采用了与AT 电源相同“双管半桥它激式”电路，PWM(脉宽调制)控制器也同样采用TL494 控制芯片，但在开关方式上取消了切断交流电网的方式。因此只要接上电源线，在变换电路上就会有+300V 直流电压，同时辅助电源也向TL494 提供工作电压，为启动电源作好准备。在待机状态下辅助电源的一路输出送至TL494 芯片，另一路输出经分压电路得到“+5VSB ”和“PS-ON ”两个+5V 信号。“+5VSB ”信号连接到ATX 主板的电源管理电路并作为它的工作电压，按照ATX 电源规范的要求，“+5VSB ”输出端应能提供100mA 以上的工作电流。ATX 主板的电源管理电路输入端与“+5VSB ”相连，输出端与“PS-ON ”相连，在其触发按钮开关(非锁定开关)未按下时，“PS-ON ”的电压为+5V，它与电压比较器U1 的正相输入端相连，同时U1 负相输入端的电压为4.5V 左右，此时电压比较器U1 将输出+5V 电压至TL494 芯片第4 脚，TL494 芯片的第9 、11 脚无输出脉冲，使两个开关管都截止，无电压输出。当按下主板的电源管理触发按钮开关时(即机箱面板上的电源开关按钮)，“PS-ON ”信号变为低电平状态，则电压比较器U1 的输出电平为0V，TL494 芯片第9 、11 脚输出触发脉冲提供给两个开关管，电源进入正常工作状态。再次按下机箱面板上电源开关按钮，使“PS-ON ”上电压恢复为+5V，从而关闭电源。当然也可通过操作系统来控制主板的电源管理电路使“PS-ON ”变为+5V，自动关闭电源，我们在Windows 系统中的关机就是这样ATX电源的特点 与AT电源相比，ATX电源增加了“3.3V、5VSB、PSON”三个输出。其中“3.3V”输出主要是供CPU用，而“5VSB”、“PSON”输出则体现了ATX电源的特点。ATX电源最主要的特点就是，它不采用传统的市电开关来控制电源是否工作，而是采用“5VSB、PSON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PSON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。“PSON”小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。2.ATX电源的核心电路 ATX电源的主变换电路与AT电源相同，也是采用“双管半桥它激式”电路，PWM(脉宽调制)控制器同样采用TL494控制芯片，但取消了市电开关。由于取消了市电开关，所以只要接上电源线，在变换电路上就会有300V直流电压，同时辅助电源也向TL494提供工作电压，为启动电源作好准备。ATX电源的特点就是利用TL494芯片第4脚的“死驱控制”功能，当该脚电压为5V时，TL494的第9、11脚无输出脉冲，使两个开关管都截止，电源就处于待机状态，无电压输出。而当第4脚为0V时，TL494就有触发脉冲提供给开关管，电源进入正常工作状态。辅助电源的一路输出送TL494，另一路输出经分压电路得到“5VSB”和“PSON”两个信号电压，它们都为5V。其中，“5VSB”输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，要求“5VSB”输出能提供10mA的工作电流。“电源监控部件”的输出与“PSON”相连，在其触发按钮开关(非锁定开关)未按下时，“PSON”为5V，它连接到电压比较器U1的正相输入端，而U1负相输入端的电压为4.5V左右，这样电压比较器U1的输入为5V，送到TL494的“死驱控制脚”，使ATX电源处于待机状态。当按下主板的电源监控触发按钮开关(装在主机箱的面板上)，“PSON”变为低电平，则电压比较器U1的输出就为0V，使ATX主机电源开启。再按一次面板上的触发按钮开关，使“PSON”又变为5V，从而关闭电源。同时也可用程序来控制“电源监控部件”的输出，使“PSON”变为5V，自动关闭电源。如在WIN9X平台下，发出关机指令，ATX电源就自动关闭。3.主板无法加电的故障分析 由于ATX电源的开启受制于主板的电源监控部件，所以当ATX主机出现无法加电的故障时，不能立刻确定故障是电源本身还是主板的“电源监控部件”，给维修带来一定难度。 根据以上分析，我们可在“PSON”输出与地之间接一个100 OHM 左右的电阻，使“PSON”变为低电平，就能启动ATX电源，这样即可区分故障部位。同时也提示我们，如果ATX主板的“电源监控部件”出现故障，由于它的维修有较大难度，我们可以跳过“电源监控部件”，直接控制“PSON”的电压，就能开启或关闭主机。当然，此时主机的自动关闭功能没有了。漫谈ATX电源       电源品质好坏直接影响着电脑的安全运行及性能的充分发挥。ATX电源是1996年推出的一种技术规范，广泛应用于电脑中，是目前最为流行的PC专用电源，与传统的AT电源相比，无论从内部还是外部形状上说都不一样，它更符合“绿色电脑”的标准。它配合ATX主扳及ATX机箱一起使用。     1ATX电源特点    （1）软电源控制STAND BY，可通过软件开、关机，也可直接通过Windows操作系统实现网络的电源管理，对网络计算机进行远程唤醒操作。    （2）传统电源只提供 5V、12V的电压，但ATX电源为了适应更多、更新的 CPU及PCI总线技术，提供了 3.3V直流稳压输出, 减少了电源能量消耗。    （3）ATX电源风扇在风冷自身的同时，也帮助CPU吹风。    （4）ATX电源接口采用20脚的双排长方形插座，使拔插操作不易出错。    （5）具有+5VSB脚，只要ATX电源一上电+5VSB脚便可输出高质量的+5V电压，最大约100mA的电流。它主要供电脑内部一部分电路在关机状态下所保持工作芯片使用，完成电脑唤醒功能。    （6）增加PS-ON 电脑主板控制ATX电源开关的控制端，当PS-ON为低电压，小于1V时，ATX电源被激活。输出+5V、+12V、-12V、-5V等，大于4.5V时，停止对电源供电（除+5VSB外）。    2、ATX 电源的核心电路    ATX电源供主板使用的接插口引脚排列如图1所示。    ATX电源的主变换电路与AT电源相同，也是采用“双管半桥它激式”电路，PWMC（脉宽调制）, 控制器同样采用TL494控制芯片，但是取消了市电开关。ATX电源的核心电路如图2所示。      从图2可见，由于取消了市电开关，所以只要接上电源线，在变换电路上就会有+300V直流电压，同时辅助电源也向TL494提供电压，为启动电源作好准备。ATX电源的特点就是利用TL494芯片4脚的死驱控制功能，当该脚电压为+5V时，TL494的9、11脚无输出脉冲，使两个开关管都截止，电源就处于待机状态，无电压输出；而当4脚为0V时，TL494就有触发脉冲提供给开关管，电源进入正常工作状态。    辅助电源的一路输出送TL494，另一路经分压电路得到+5VSB 和PS-ON 两个信号电压，它们都为+5V。其中，“+5VSB”输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，要求+5VSB输出能提供100mA的电流。“电源监控部件”的输出与“PS-ON”相连，在其触发按钮开关（非锁定开关）未按下时，“PS-ON”为+5V，它连接到电压比较器U1的正相输入端，而 U1的负相输入端电压为 4.5V左右，这样电压比较器U1的输入为+5V，送到TL494的“死驱控制脚”（见图2），使ATX电源处于待机状态；当按下主板的电源监控触发按钮开关，“PS-ON”变为低电平，则电压比较器U1的输入就为0V，使ATX主机电源开启。再按一次面板上的触发按钮开关，使“PS-ON”变为+5V，从而关闭电源。同时也可用程序来“控制”电源监控部件的输出，使“PS-ON” 变为+5V，自动关闭电源。如在Windows平台下，发出关机指令，ATX电源就自动关闭。      3、电源基本技术指标      安全规格   是针对电源的元件、材料的绝缘性而作出的严格规定。      纹波大小   电源虽输出的是直流电压 但总存在一些交流成分，纹波大小会直接影响主板、内存等其它板卡。      电磁传导干扰  即电磁兼容性，国际上对此也制定了专门的标准，符合此项认证的电源，一方面可防止外部电磁的干扰，一方面保证该产品不影响其它电子产品的正常使用。      负载变化率   电源的输出是多路输出，电源应保证当你使用不同负载时，不会出现不稳定或超过规定值的情况。      过压保护   ATX电源的输出多了3.3V和辅助性5V电压。若电压太高，板卡就会烧坏，所以现在市面上的电源大都有过压保护功能，也就是说电源一旦检测到输出电压超过某一值时，就会自动停止输出，以保护各种板卡的安全。虽说过压的可能性很小，但造成的损失可能会相当严重。      功率   随着现代节能、半导体等技术的发展，虽然CPU、显卡等硬件由于集成度的提高而使其功率越来越大，但整个电脑的功率实际上呈现出一个逐渐下降的趋势。另外像硬盘、光驱这些设备也由于技术的日臻成熟，需要的隔离也越来越小。右表是一些硬件所需功率的大小。    4、ATX电源输出品质对其它组件的影响    （1）电源功率不足对整机的影响    当ATX电源的输出的功率值达不到其它组件启动的需要值时，可能导致电脑无法启动。例如当电源功率不足时硬盘可能无法使用。    现在，大多数ATX结构主板都提供键盘开机功能，要正常使用这一功能，必须选用+5VSB工作电流大的ATX电源和工作电流小的键盘。使用键盘开机功能时，一般要求+5VSB的供电电流应大于720mA。    当光驱和软驱公用一条电源线时，由于电源功率的不足，致使光驱无法工作，出现时好时坏的现象，这时应将电源线分开使用。    有时电源不匹配也可能造成组件无法使用，开机时Windows操作系统不能发现新硬件。因此一定要注意计算机中使用的各种设备的电源质量，特别是其输出功率的稳定性，因其会影响计算机中设备的数据传输。    （2）电磁干扰产生的影响    关于电磁兼容性，目前有PCCA级和PCCB级两种标准，B级指家用电器标准，只要达到B级的电源可安全无害。当电磁干扰性比较大时，音箱就会发出“哗哗”的噪音，有些计算机的硬盘安装的距离电源很近，这样电源所产生的电磁场就会影响到硬盘，久而久之会使硬盘上的数据受到损害。    （3）电源纹波系数对主机的影响    当纹波系数过大时，电源所输出的直流电压中掺杂了过多的交流成分，就会使主板、内存、显卡等半导体器件不能正常工作，而且当市电有较大波动时，电源输出电压产生大的变化，这样会导致计算机重新启动。     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。一、+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8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。推动管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，输出电压回落至标准值的范围内，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。时序中最重要的是电源输出电压（通常以+5V为代表）与P.G信号，以及PS_ON#信号之间的关系。P.G信号由电源控制，代表电源是否准备好，PS_ON#信号则由主板控制，表示是否要开机。两个信号都是通过20芯的主板电源线来连接的，电脑开关机的工作过程是这样的：电源在交流线通电后，输出一个电压+5VSB到主板，主板上的少部分线路开始工作，并等待开机的操作，这叫做待机状态；当按下主机开关时，主板就把PS_ON#信号变成低电平，电源接到低电平后开始启动并产生所有的输出电压，在所有输出电压正常建立后的0.10.5秒内，电源将会把P.G信号变成高电平传回给主板，表示电源已经准备好，然后主板开始启动和运行。正常关机时，主板在完成所有关机操作后，把PS_ON#信号恢复成高电平，电源关闭所有输出电压和P.G信号，只保留+5VSB输出，整个主机又恢复到待机状态。当非正常关机时，主板无法给出关机信号，此时电源会探测到交流断电，并把P.G信号变为低电平通知主板，主板立刻进行硬件的紧急复位，以保护硬件不会受损。这种情况电源通知主板断电后，至少还要保持千分之一秒的正常输出电压，供主板进行复位，否则有可能造某些硬件的损坏。AT电源中没有+5VSB和PS_ON#信号，因此只有P.G信号与输出电压间的配合关系，因为信号相对简单，所以很少出现异常和不兼容的现象。实际应用中，除了时序问题，还要注意信号的驱动能力是否匹配。ATX电源的P.G信号线一般为灰色，高电平时应为2.4V5.25V，低电平时为0V0.4V。PS_ON#信号线则一般为绿色，高电平为2V5.25V，低电平为0V0.8V。电路的核心部分，对开关管进行控制以调整输出电压的高低。光有开关管和变压器还不能够成为一个完整的开关电源电路，这里还需要一个控制中心。目前电脑电源上主要采用PWM脉冲宽度调制的方式进行工作，具体地说就是采用专用的控制芯片对两个开关管进行控制，每个开关管都以导通或截止两种状态的方式工作，芯片只要控制一个周期内开关管导通和截止的比例就可以改变输出电压的高低。当电源输出电压较低时，端反馈的电压也下降了，控制芯片就增加开关管导通的时间而减少截止的时间，这样就能增加输出端的电压，从而达到一定的平衡，而开关管的总的工作周期则不会变化。PG信号与其他相关信号的时序关系为将高压与低压端完全隔离，芯片对开关管的驱动是通过一个变压器来进行的，外形与高频变压器类似，只是个头稍小。控制芯片同时还负责电压过载和电流短路保护，避免因电源损坏时导致与其连接的电脑设备毁坏。这个区域中还包括了一个关键的电路PG信号发生电路。它的作用是在启动时输出电压都稳定后再给电脑一个启动信号，让电脑正式启动，而在意外断电时也能及时地送出关机信号让电脑马上停止工作，对电脑的稳定和外设起了很大的保护作用。电源内部的控制中心图中显示了ATX规定中电脑在开启和关闭时PG信号产生的过程和时序要求，由此可见PG信号的重要性，只有电源送出了合乎ATX规定的PG信号，才能对电脑起到真正的保护作用。F、区域一、电源的重要性： 电源的功能是很关键的，因为它为PC的各个部件提供动力。鉴于电源对PC的安全性和可靠性的重要作用，所以必须了解电源的功能和限制，以及电源可能出现的故障和解决方法。 二、电源分类：（七类） 过时的 现代的 PC/XT、AT/Desk、AT/Tower、Baby-AT(全尺寸AT的短缩版本) LPX（PS/2、比Baby-AT更小）、ATX、SFX（small form factor、用于Micro-ATX主板、90W145W） ATX尺寸：150*140*86MM，SFX尺寸：125*100*63.51MM 三、电源各组电压的功能： 电源全称：恒电压半桥式正向变换开关电源（脉宽调制PWM控制他激式直流开关电源）以+5V为基准电压。AT电源：+5V、-5V、+12V、-12V；ATX电源：于AT电源基础上增加+3.3v、+5VSB、PS-ON（信号）。1、+5V（红色线）：转换各种逻辑电路。2、+12V（黄色线）：驱动磁盘驱动器马达和所有风扇（例外：笔记本电脑的风扇使用+5V或+3.3V）。3、+3.3V（橙色线）：为CPU、主板、PCI（Peripheral Component Interconnect 外部设备互连）总线、I/O控制电路供电。4、+5VSB（Stand By、紫色线）：负责远程电源的启动（大于720mA，主板启动只要0.01A）。5、PS-ON（绿色线）：负责操作系统管理电源的开关，是一种主板信号，和+5VSB一起统称为软电源。小于1V时开启电源、大于4.5V时关闭电源，实现软件开关机、网络远程唤醒功能（设置唤醒时间、通过键盘开机）。（和GND接电线短接就可启动电源）6、-5V（白色线）:（负电压很少使用、如SFX去掉了-5V）7、-12V（蓝色线）:PG信号(Power Good、灰色线、+5V信号(+3.0+6.0V)：系统启动前，电源(电源打开后0.1秒0.5秒发出该信号)进行内部检查和测试，测试通过则发给主板一个信号，故电源的开启受控于主板上的电源监控部件。PG信号非常重要，即使各路输出都正常，如果没有PG信号，主板还是无法工作；如果PG信号的时序不对，也会开不机。 四、电源版本： 1、ATX1.01版：1995年7月（Intel）,激活电流+5VSB为100mA，推荐使用500 mA。 2、2.01版：1997年2月,激活电流+5VSB为720mA，推荐使用1A。 3、2.03版：1998年12月,激活电流+5VSB为1A, 推荐使用2A。 4、ATX12V（P4 CPU）：2000年2月，p4和p14主板增强供电,+3.3v>18a或+5>24a。 五、电源功率计算 功率=电压*电流，每组输出电压和电流相乘后，将乘积相加后得出电源输出的总功率。 以某品牌电源300PA为例： 3.3v*10a+5v*18a+12v*6a*5vsb*1.2a=201w 六、耗电量计算（市面主流配置为例） CPU（intel 1.7G P4） 55W 主板(P4) 25W 光驱(52速) 25W 硬盘（60G 7200转） 20W 显卡（TNT2 32M） 15W 合计 140W ISA（Industry Standard Architecture工业标准体系）标准规定：系统中每个插槽的最大耗电量为+5V为2.0A，+12V为0.175A.以技展00PA为例，+5V电压同时可带9个ISA设备和+12V电压同时可带35个ISA设备。故一个200W的电源足够使用了。 七、 电源的认证 国内：1、CCEE（Certificate of Conformity for Electrical Equipment电工产品安全认证、俗称长城认证、认证标准GB 4943-95和GB/T 14717-93） 2、EMI认证（电磁传导干扰分为EMI-A级工业用标准和EMI-B、认证标准GB9254-98） 国外：1、UL（美国）、CE（欧共体）、CSA（加拿大）、TUV/VDE（德国）、NEMKO（挪威）（以上认证相当于国内的安全认证） 2、FCC-B级认证（针对整个系统进行的认证） 八、电源的技术规范： 1、MTBF（Mean Time Between Failure平均故障间隔时间）：100000小时(24小时工作11年半)。2、输入电压范围：对110V为90V135V对220V为180V270V（举例说明宽频电源此说法不科学、电压过低点不亮显示器）。3、保持时间（输入断电后，电源输出还能保持在一定范围内的时间）：1525MS。4、过压保护：+3.3v过压点为+4.6v，+5v过压点为+7.0V, +12v过压点为+15.6V。过流保护：+5V输出过流保护点：150W：22.34A, 200W:25.36A, 250W:32.45A。短路保护：任何一路输出端对地短路时（输出阻抗小于0.1）,电源能自动保护。5、效率（输出功率与输入功率的比值）：65%85%。6、输入冲击电流：小于7.0A。7、对地泄漏电流：小于3.5mA。8、电源开启时间（当全部电压达到正常稳定值时其时间）：不得大于100mS。9、PF信号（Power Fail Signal）：当输入电源关断后，从PG信号下降到0.4v时开始，到+5v输出低于4.75v的时间应大于1mS。10、抗电强度：电源于1分钟内应承受1500V交流或2200V直流的绝缘抗电强度测试。11、机械噪声：低于50db(风扇转速为2500转/分钟为中速，温控风扇于普通风扇基础上加一热敏电阻、技展电源为温控电路（做于PCB上，由IC、三极管和二极管等形成）；风扇的功率常见的为1.2w=0.1a*12v，空载时风扇声音均匀且较小、加负载后声音会增大) 九、电源选购技巧： 1、重量：看重量（不太科学，但实用），同等条件下越重越好。 2、电源输出线和电源线：越粗越好（很小的电阻都会产生压降损耗即阻抗）。电源横截面积为0.75平方毫米（通过CCEE认证线即国标线。一般用美式线）。 3、散热片的材质：好电源都采用铝或铜散热片，而且面积较大，厚度很厚。 4、滤波电容：好电源高压滤波电容一般为470uf或680uf。 十、电源常见问题： 1、无法开机 a、PS-ON始终为高电平（大于4.5v）。 b、POWER按键失灵。 c、电源主电路损坏。 d、负载存在短路（主板和机箱五金接触短路，例机箱箱外试好机后放入机箱后就不亮）。 e、空载进入保护状态。 2、无法关机 a、CMOS设定关机有一延时时间（delay time）,按住电源POWER按键数秒才能关机、不能实现瞬间关机,属于正常现象。 b、POWER按键失灵； c、主板上的电源控制电路故障，PS-ON信号恒为高电平。 d、关不了键盘电源（键盘的Number Lock指示灯在主机关闭后是亮的），这是将CMOS里的键盘开机功能打开了，属于正常现象。 e、关不了显示器。如果显卡或显示器中有一个部分不支持DPMS（Display Power Management Signaling显示器电源管理信号），在主机关闭后显示器指示灯亮，屏幕上仍有白色光栅，属于正常现象。 3、自行开机或重新启动 两大类：主板问题，电源问题 第一类:（主板问题）：a、在CMOS设置中将开机功能设为"Enabled"。 b、某些主板具有来电自动开机功能（即插上交流电后，机器便会自动启动）。 c、兼容性问题（主板和显示卡不兼容）。 第二类：（电源问题）在CMOS中已关闭了定时开机和来电自动开机功能后，机器还会自行开机，这是硬件故障： a、 电源本身的抗干扰能力差，交流电源接通瞬间产生的干扰使其主回路开始工作。 b、+5VSB电压低，使主板送不出应有的高电平，而总是为低电平，这样机器不仅会自行开机，还会关不掉。 c、来自主板的PS-ON信号质量较差，特别在通电瞬间，该信号由低电平变为高电平的延时过长，直到主电源准备好了以后，该信号仍示变为高电平，使ATX电源主回路误导通。 d、兼容性问题（电源和显卡不兼容等）。 4、休眠与唤醒功能异常 不能进入休眠状态或休眠后不能唤醒： a、休眠开关的连接是否正确，开关是否失灵。 b、PS-ON的电压值是否正常（休眠状态应为低电平（0.8V以下），唤醒后应为高电平(2.2V以上)。 5、噪声问题 a、电源高转速风扇所引起的噪声。 b、外界干扰（手机、显示器、音频线、主板的插槽问题、音箱本身发出的辐射）。 c、电源的EMI控制电路失灵。 十一、处理电源问题的步骤： 共三步，先软件、后硬件的的原则 第一步：检查CMOS设置是否正确，排除因设置不当造成的假故障。 第二步：检查ATX电源中的辅助电源和主电源是否正常。 第三步：检查主板的电源监控电路是否正常。 十二、电源烧坏配件问题： 电源出现故障发生烧坏配件问题只有一种情况会出现：电源的输出电压偏高、超过其输出的最大值。 1、出现烧坏主板和CPU问题：重点检查+3.3V是否超过+3.465V。 2、出现烧坏硬盘、光驱、DVD和刻录机问题：重点检查+5.0V是否超过+5.25V，+12.0V是否超过+12.6V。 3、如果电源的各组输出都正常的条件下发生烧坏配件问题，只能寻找其它方面的原因。电脑ATX电源控制电路原理详解及检测慧聪广电商务网2003-05-14 9:58:47原作者： 李树山(甘肃省康县广播电台，甘肃省康县746500)        摘要：文章详细介绍了电脑ATX电源控制电路部分的工作原理及检 测。      关键词：ATX电源,控制电路,检测      1 ATX电源的控制信号5V SB、PS-ON、PW-OK      ATX开关电源与电源最显著的区别是，ATX电源取消了传统的市电开关，通过5V SB、PS-ON控制信号的组合来实现电源的开关。5V SB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迅联络相关电路的工作电源，在待机及受控起动状态下，其输出电压均为V，使用紫色线由ATX插头脚引出（见图1）。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电源，待机电压为3V，36V，46V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PS-ON由主控电子开关接地，使用绿色线从ATX插头脚输入。PW-OK线是供主板检测电源好坏的输出信号，使用灰色线由ATX插头的脚引出，待机状态为0V，受控启动后为5V 。      脱机加电检测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，插头脚除输出5V SB外，不输出其它电压。其次是将ATX电源人为唤醒，用 一根导线把ATX插头脚PS-NO信号，与任一地端（、 15、16、17）中的一脚短接，将 ATX电源由待机状态唤醒为启动受控状态，此时PS-NO信号为低电平，PW-OK5V SB信号为高电平，ATX插头33V、±5V、±12V有 输出，电源风扇转动 。      2 控制电路的工作原理      ATX开关电源，由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信号产生电路，自动稳压与保护电路，多路直流输出电路组成见图1所示。      21 辅助电源电路      只要交流电输入，ATX电源无论是否开启，辅助电源一直在工作，为整个电源控制电路提供工作电压。经整流滤波后300V直流电压，一路经R72、R 76加至辅助电源开关管Q15基极，另一路经T3初级加至Q15 c极，使Q15导通，T3反馈 绕组通过正反馈支路C44、R74加至Q15 b极，使Q15饱和导通。反馈电流通过R74 、R78、Q15的b e极对C44充电，随着C44上电压的上升，流经Q15 b极的电流逐渐减小，T3反馈绕组电动势反相，与C44上的电压迭加至Q15 b极，Q15 b极电位变负，Q15迅速截止。      Q15截止时，ZD6、D30、C41、R70组成Q15 b极负偏压截止电 路。反馈绕组感应电势的正端经C41，R70，D41形成充电回路，C41负极负电压，Q15 b极电位由于D30，ZD6的导通，被钳 位在比C41负电压高约68V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R74形成放电回路。随着C 41充电电流的减小，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，又进入下一个振荡周期。      当Q15由饱和转向截止时，二次绕组输出的高频交流经BD5、BD6整流输出。BD5输 出的电压经Q16，7805稳压输出5V SB，若该电压丢失，主板就不能自动唤醒ATX电源启动。BD6输出电压供给IC1脉宽调制TL494的脚电源输入端，该芯片脚输出稳压5V，提供ATX电源控制电路所有元件的工作电压。       22 PS-ON和PW-OK、脉宽调制电路      PS-ON信号控制IC1的脚死区电压，待机时，主板启闭控制电路的电子开关断开，PS-O N信号高电平36V，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的脚，当脚电压超过3V时，封锁811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33V，±5V，±12V的输出电压。受控启动后，PS- ON信号由主板启闭电子开关接地。IC10的Ur零电位，Uk电位升至5V，Q7截止，c 极零电位。IC1的脚低电平，充许、B11脚输出脉宽调制信号。IC1的输出方式控制端脚接稳压5V，脉宽调制器为并联推挽式输出，、脚输出相位差180°的脉宽调制控制信号，输出频率为IC1的、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33V，±5V，±12V的输出电压。推动管Q3，Q4e极所接的D17，D18，C17用于抬高Q3，Q4的e极电平，使Q3，Q4b极有低电平脉冲时能可靠截止。C31用于通电瞬间封锁IC1的、脚输出脉冲，ATX电源带电瞬间，由于C31两端电压不能突变，IC1的脚出现高电平，、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的反馈控制端脚低电平，Q21饱和导通，IC5的脚正端输入低电位，小于脚负端输入的固定分压比，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状态。受控启动后IC1的脚电位上升，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上充电电压的上升，IC5的脚控制电平也上升，一旦 IC5的脚电位 大于脚的固定分压比，经正反馈的迟滞比较器，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0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关机时，ATX开关电 源5V输出电压必下跌，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脚后，使IC1的反馈控制端脚电位下降，Q21 b极电位也下降，当Q21的e，b极电位达到07V时Q21饱和导通，IC5的脚电位下降，当脚电位小于脚分压比时，IC5的输出端脚电压从5V变为0V，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。        23 自动稳压控制电路      IC1的、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，由 R31 取得采样电压送到IC1的、脚 和基准电压比较，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、脚输出脉宽降低，输出电压回落至标准值，反之稳压控制过程相反 ，从而使开关电源电压稳定。ATX电源的工作原理   自从IBM推出第一台PC至今，微机电源已从AT电源发展到ATX电源。时至今日，微机电源仍是根据IBM公司的个人电脑标准制造的。市场上的ATX电源，不管是品牌电源还是杂牌电源，从电路原理上来看，一般都是在AT电源的基础上，做了适当的改动发展而来的，因此，我们买到的ATX电源，在电路原理上一般都大同小异。在微机国产化的进程上，微机电源技术也由国内生产厂家逐渐消化吸收，生产出了众多国有品牌的电源。微机电源并非高科技产品，以国内生产厂家的技术和生产实力，应该可以生产出物美价廉的电源产品。然而，纵观整个微机电源市场情况却不尽人意，许多电源产品存在着各种选料和质量问题，故障率较高。ATX电源电路结构较复杂，各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透，且各电路参数设置非常严格，稍有不当则电路不能正常工作。其主电路原理图见图，从图中可以看出，整个电路可以分成两大部分：一部分为从电源输入到开关变压器T1之前的电路(包括辅助电源的原边电路)，该部分电路和交流220V电压直接相连，触及会受到电击，称为高压侧电路；另一部分为开关变压器T1以后的电路，不和交流220V直接相连，称为低压侧电路。二者通过C03、C04、C05高压瓷片电容构成回路，以消除静电干扰。其原理方框图见图2，从图中可以看出整机电路由交流输入回路、整流滤波电路、推挽开关电路、辅助开关电源、PWM脉宽调制电路、PS-ON控制电路、保护电路、输出电路和PW-OK信号形成电路组成。弄清各部分电路的工作原理及相互关系对我们维修判断故障是很有用处的，下面简单介绍一下各组成部分的工作原理。1、交流输入回路交流输入回路包括输入保护电路和抗干扰电路等。输入保护电路指交流输入回路中的过流、过压保护及限流电路；抗干扰电路有两方面的作用：一是指微机电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力：二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对微机本身的干扰。通常要求微机对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强，通过电网对其它微机等设备的干扰要小。、整流电路：包括整流和滤波两部分电路，将交流电源进行整流滤波，为开关推挽电路提供纹波较小的直流电压。3、辅助电源：辅助电源本身也是一个完整的开关电源。只要ATX电源一上电，辅助电源便开始工作，输出的两路电压，一路为+5VSB电源，该输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，使操作系统可以直接对电源进行管理。通过此功能，实现远程开机，完成电脑唤醒功能；另一路输出电压为保护电路、控制电路等电路供电。4、推挽开关电路：推挽开关电路是ATX开关电源的主要部分，它把直流电压变换成高频交流电压，并且起着将输出部分与输入电网隔离的作用。推挽开关管是该部分电路的核心元件，受脉宽调制电路输送的信号作激励驱动信号，当脉宽调制电路因保护电路动作或因本身故障不工作时，推挽开关管因基级无驱动脉冲故不工作，电路处于关闭状态，这种工作方式称作它激工作方式。、PWM脉宽调制电路：PWM（Pules Width Modulation）即脉宽调制电路，其功能是检测输出直流电压，与基准电压比较，进行放大，控制振荡器的脉冲宽度，从而控制推挽开关电路以保持输出电压的稳定，主要由IC TL494及周围元件组成。、PS-ON控制电路：ATX电源最主要的特点就是，它不采用传统的市电开关来控制电源是否工作，而是采用“5VSB、PSON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PSON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。电源中的S-ON控制电路接受PSON 信号的控制，当“PSON”小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。主机箱面上的触发按钮开关(非锁定开关)控制主板的“电源监控部件”的输出状态，同时也可用程序来控制“电源监控件”的输出，如在WIN9X平台下，发