對ATX電源控制電路的深入剖析

1、論壇：對ATX電源控制電路的深入剖析論壇 【轉(zhuǎn)載】 作者： 2005年01月13日 14:11 本文結(jié)合所附電路圖對ATX電源控制電路的工作原理進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述，望能對廣大維修者有所幫助。 檢修ATX開關(guān)電源，從+5VSB、PS-ON和PW-OK信號入手來定位故障區(qū)域，是快速檢修中行之有效的方法。一、+5VSB、PS-ON、PW-OK控制信號ATX開關(guān)電源與AT電源最顯著的區(qū)別是，前者取消了傳統(tǒng)的市電開關(guān)，依靠+5VSB、PS-ON控制信號的組合來實現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉。+5VSB是供主機(jī)系統(tǒng)在ATX待機(jī)狀態(tài)時的電源，以及開閉自動管理和遠(yuǎn)程喚醒通訊聯(lián)絡(luò)相關(guān)電路的工作電源，在待機(jī)及受控啟動狀態(tài)下

2、，其輸出電壓均為5V高電平，使用紫色線由ATX插頭(圖1)9腳引出。PS-ON為主機(jī)啟閉電源或網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)遠(yuǎn)程喚醒電源的控制信號，不同型號的ATX開關(guān)電源，待機(jī)時電壓值為3V、3.6V、4.6V各不相同。當(dāng)按下主機(jī)面板的POWER開關(guān)或?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)喚醒遠(yuǎn)程開機(jī)，受控啟動后PS-ON由主板的電子開關(guān)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(jī)狀態(tài)為零電平，受控啟動電壓輸出穩(wěn)定后為5V高電平。脫機(jī)帶電檢測ATX電源，首先測量在待機(jī)狀態(tài)下的PS-ON和PW-OK信號，前者為高電平，后者為低電平，插頭9腳除輸出+5VSB外，不輸出其它

3、電壓。其次是將ATX開關(guān)電源人為喚醒，用一根導(dǎo)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(guān)鍵，將ATX電源由待機(jī)狀態(tài)喚醒為啟動受控狀態(tài)，此時PS-ON信號為低電平，PW-OK、+5VSB信號為高電平，ATX插頭+3.3V、±5V、±12V有輸出，開關(guān)電源風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)。上述操作亦可作為選購ATX開關(guān)電源脫機(jī)通電驗證的方法。二、 控制電路的工作原理ATX開關(guān)電源，電路按其組成功能分為：交流輸入整流濾波電路、脈沖半橋功率變換電路、輔助電源電路、脈寬調(diào)制控制電路、PS-ON和PW-OK產(chǎn)生電路、自動穩(wěn)壓與保護(hù)控制電路

4、、多路直流穩(wěn)壓輸出電路。請參照圖2。1.輔助電源電路只要有交流市電輸入，ATX開關(guān)電源無論是否開啟，其輔助電源一直在工作，為開關(guān)電源控制電路提供工作電壓。市電經(jīng)高壓整流、濾波，輸出約300V直流脈動電壓，一路經(jīng)R72、R76至輔助電源開關(guān)管Q15基極，另一路經(jīng)T3開關(guān)變壓器的初級繞組加至Q15集電極，使Q15導(dǎo)通。T3反饋繞組的感應(yīng)電勢(上正下負(fù))通過正反饋支路C44、R74加至Q15基極，使Q15飽和導(dǎo)通。反饋電流通過R74、R78、Q15的b、e極等效電阻對電容C44充電，隨著C44充電電壓增加，流經(jīng)Q15基極電流逐漸減小，T3反饋繞組感應(yīng)電勢反相(上負(fù)下正)，與C44電壓疊加至Q15基極

5、，Q15基極電位變負(fù)，開關(guān)管迅速截止。Q15截止時，ZD6、D30、C41、R70組成Q15基極負(fù)偏壓截止電路。反饋繞組感應(yīng)電勢的正端經(jīng)C41、R70、D41至感應(yīng)電勢負(fù)端形成充電回路，C41負(fù)極負(fù)電壓，Q15基極電位由于D30、ZD6的導(dǎo)通，被箝位在比C41負(fù)電壓高約6.8V(二極管壓降和穩(wěn)壓值)的負(fù)電位上。同時正反饋支路C44的充電電壓經(jīng)T3反饋繞組，R78，Q15的b、e極等效電阻，R74形成放電回路。隨著C41充電電流逐漸減小，Ub電位上升，當(dāng)Ub電位增加到Q15的b、e極的開啟電壓時，Q15再次導(dǎo)通，又進(jìn)入下一個周期的振蕩。Q15飽和期間，T3二次繞組輸出端的感應(yīng)電勢為負(fù)，整流管截止

6、，流經(jīng)一次繞組的導(dǎo)通電流以磁能的形式儲存在T3輔助電源變壓器中。當(dāng)Q15由飽和轉(zhuǎn)向截止時，二次繞組兩個輸出端的感應(yīng)電勢為正，T3儲存的磁能轉(zhuǎn)化為電能經(jīng)BD5、BD6整流輸出。其中BD5整流輸出電壓供Q16三端穩(wěn)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電源啟動。BD6整流輸出電壓供給IC1脈寬調(diào)制TL494的12腳電源輸入端，該芯片14腳輸出穩(wěn)壓5V，提供ATX開關(guān)電源控制電路所有元件的工作電壓。2.PS-ON和PW-OK、脈寬調(diào)制電路PS-ON信號控制IC1的4腳死區(qū)電壓，待機(jī)時，主板啟閉控制電路的電子開關(guān)斷開，PS-ON信號高電平3.6V，IC10精密穩(wěn)

7、壓電路WL431的Ur電位上升，Uk電位下降，Q7導(dǎo)通，穩(wěn)壓5V通過Q7的e、c極，R80、D25和D40送入IC1的4腳，當(dāng)4腳電壓超過3V時，封鎖8、11腳的調(diào)制脈寬輸出，使T2推動變壓器、T1主電源開關(guān)變壓器停振，停止提供+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。 受控啟動后，PS-ON信號由主板啟閉控制電路的電子開關(guān)接地，IC10的Ur為零電位，Uk電位升至+5V，Q7截止，c極為零電位，IC1的4腳低電平，允許8、11腳輸出脈寬調(diào)制信號。IC1的輸出方式控制端13腳接穩(wěn)壓5V，脈寬調(diào)制器為并聯(lián)推挽式輸出，8、11腳輸出相位差180度的脈寬調(diào)制控制信號，輸出頻率為IC

8、1的5、6腳外接定時阻容元件的振蕩頻率的一半，控制Q3、Q4的c極所接T2推動變壓器初級繞組的激勵振蕩，T2次級它激振蕩產(chǎn)生的感應(yīng)電勢作用于T1主電源開關(guān)變壓器的一次繞組，二次繞組的感應(yīng)電勢經(jīng)整流形成+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。推動管Q3、Q4發(fā)射極所接的D17、D18以及C17用于抬高Q3、Q4發(fā)射極電平，使Q3、Q4基極有低電平脈沖時能可靠截止。C31用于通電瞬間封鎖IC1的8、11腳輸出脈沖，ATX電源帶電瞬間，由于C31兩端電壓不能突變，IC1的4腳出現(xiàn)高電平，8、11腳無驅(qū)動脈沖輸出。隨著C31的充電，IC1的啟動由PS-ON信號控制。PW-OK產(chǎn)生電

9、路由IC5電壓比較器LM393、Q21、C60及其周邊元件構(gòu)成。 待機(jī)時IC1的反饋控制端3腳為低電平，Q21飽和導(dǎo)通，IC5的3腳正端輸入低電位，小于2腳負(fù)端輸入的固定分壓比，1腳低電位，PW-OK向主機(jī)輸出零電平的電源自檢信號，主機(jī)停止工作處于待命休閑狀態(tài)。受控啟動后IC1的3腳電位上升，Q21由飽和導(dǎo)通進(jìn)入放大狀態(tài)，e極電位由穩(wěn)壓5V經(jīng)R104對C60充電來建立，隨著C60充電的逐漸進(jìn)行，IC5的3腳控制電平逐漸上升，一旦IC5的3腳電位大于2腳的固定分壓比，經(jīng)正反饋的遲滯比較器，1腳輸出高電平的PW-OK信號。該信號相當(dāng)于AT電源的PG信號，在開關(guān)電源輸出電壓穩(wěn)定后再延遲幾百毫秒由零電

10、平起跳到+5V，主機(jī)檢測到PW-OK電源完好的信號后啟動系統(tǒng)。在主機(jī)運行過程中若遇市電掉電或用戶關(guān)機(jī)時，ATX開關(guān)電源+5V輸出端電壓必下跌，這種幅值變小的反饋信號被送到IC1組件的電壓取樣放大器同相端1腳后，將引起如下的連鎖反應(yīng)：使IC1的反饋控制端3腳電位下降，經(jīng)R63耦合到Q21的基極，隨著Q21基極電位下降，一旦Q21的e、b極電位達(dá)到0.7V，Q21飽和導(dǎo)通，IC5的3腳電位迅速下降，當(dāng)3腳電位小于2腳的固定分壓電平時，IC5的輸出端1腳將立即從5V下跳到零電平，關(guān)機(jī)時PW-OK輸出信號比ATX開關(guān)電源+5V輸出電壓提前幾百毫秒消失，通知主機(jī)觸發(fā)系統(tǒng)在電源斷電前自動關(guān)閉，防止突然掉電時硬盤磁頭來不及移至著陸區(qū)而劃傷硬盤。3.自動穩(wěn)壓控制電路IC1的1、2腳電壓取樣放大器正、負(fù)輸入端，取樣電阻R31、R32、R33構(gòu)成+5V、+12V自動穩(wěn)壓電路。當(dāng)輸出電壓升高時(+5V或+12V)，由R31取得采樣電壓送到I