电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧[1]

电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧[1]

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1、电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧一、原理分析1.待机电源待机电源又称辅助电源,电路见附图。自激振荡部分由Q03,T3,C14,D04,2R21,2R22,2R4等元件组成;稳压部分由IC5(电压基准源),IC1(光祸),Q4(PWM)等元件组成;保护和尖峰吸收部分由Q4,2823、2R10,C02及2R5、C05A,D06等元件组成。可见待机电源的构成与部分彩电开关电源(带光祸的)基本一致,详细工作过程也大致相同。T3次级,一路由DOIA和C09整流滤波输出十22V,为驱动电路T2初级和IC2(TIA94CN)⑩脚提供工作电压。一路由DOf、C03、IA,C05整流滤波输出+5VSB(St

2、andBy),由一根紫色导线经ATX插头送到主板上“电源监控部件”电路,为该电路提供待机电压。别看待机电源结构简单,在微机系统中却占据着重要地位,一方面它给主控PWM电路和担任多种信号处理的四比较器供电,保障ATX开关电源自行运转;另一方面,它又像永不熄灭的“火种”,向主机提供待机电压。2.主开关电源(1)主控PWM型集成电路TL494CN简介TLA94CN内部由振荡器、“死区”比较器、PWM比较器、两个误差放大器1和2、触发器、逻辑门、三极管Q1,Q2,基准电压调节器以及由两个滞回比较(器施密特触发器)组成的欠压封锁电路等部分组成。其中⑤脚、⑥脚外接定时电容和定时电阻;由触发器和逻辑门构成的

3、逻辑电路由⑩脚控制输出方式,在电脑ATX开关电源中(13)脚接5V基准电压,使内部三极管QI,Q2工作在推挽输出方式;基准电压调节器将待机电源经(12)脚提供的22V工作电压转换为5V基准电压,由(14)脚输出。(2)脉宽调制与驱动电路得到主机启动指令后IC2(TL494CN)立刻由待机状态转人工作状态,⑧脚、⑧脚输出相位差为1800的PWM信号,使17初级一侧的Q1,Q2轮流导通或截止,并经T2次级L3,LA绕组的藕合,驱动QO1,Q02也为轮流导通或截止,共处于“双管推挽”工作方式。电路通过D02,D03钳位,吸收反向尖峰电压,保护Q1,Q2不被击穿;C08,D12,D13用以抬高Q1、Q

4、2的e极电平,保证Q1,Q2的b极当“有效低电平脉冲”出现时可靠截止:由R10,D14,R54,R55、C36及R51、R56、R57、R58等组成“电流取样”支路,将QI,Q2工作电流从T2初级绕组抽头引出,经以上元件限流、整流、滤波、分压,完成“电流误差’,信号的取样,送到IC2⑩脚,即误差放大器2的同相输人端。IC2①脚外围4个电阻,组成“电压取样’,支路,分别经R15,R16对+5V,+12V输出电压进行取样、叠加,再与R33、R69(并联)分压,完成“电压误差”信号的取样,送到IC2①脚,即误差放大器I的同相输人端。以上两个误差信号,经IC2内部误差放大器I和2放大、叠加,再经PWM

5、比较器进行脉宽调制,改变Ql、Q2和QOI、Q02导通/截止时间比,从而达到自动稳压目的。另外IC2②、③脚之间C31、R43组成误差放大器1的消振、校正电路。(3)他激式双管推挽半桥功率变换器他激式双管推挽半桥功率变换器,简称“半桥变换”。“半桥”是因对功率开关变压器的推动只用了1组双管推挽电路而得名。采用“半桥变换”,有利于转换效率的提高和电源功率的增大,有利于增加稳压宽度和提高负载能力,并且可缩小体积、减轻重量。当QO1导通,Q02截止时,+300V电压和C5放电电流经QO1的c,e极-T2绕组L5-Tl初级绕组-C9-C6,构成对C6的充电回路,将电能存储在C6中;当QO1截止,Q02

6、导通时,存储在C6上的电能及十300V对C5的充电电流,由C6经-C9-T1初级绕组-T2绕组L5-Q02的。,e极叶“热”地,构成对C6的放电回路。从以上这个振荡周期中可以看出:无论QO1导通或Q02导通,流经T1初级绕组工作电流大小相等、方向相反。电路中其他元件功能:1)Dl、D2功能同D01、D02a2)C7、C8加速电容,利用充Z放电加速开关管导通或截止。3)D3,D4,R4,R6和D5、D6,R5、R7为加速电容提供充/放电回路,并为开关管b极建立负偏压。4)C10,R8吸收开关管电流换向时所产生的谐振尖峰脉冲。5)C9隔直,隔断流经T1初级绕组电流中的直流成分,防止T1产生偏磁。3

7、.t5V,t12V,3.3V整流滤波输出电路(1)由于流经TI初级绕组工作电流是大小相等、方向相反,因此在次级绕组两端所感应的脉冲电压也是大小相等、方向相反,这样就可以方便地利用“共阴极”二极管或“共阳极”二极管进行全波整流,用“共阴极”整流得正极性直流电压,用“共阳极”整流得负极性直流电压。D21、D22,D23外形参看附图,D21和D23外形像大功率三极管,内部是共阴极肖特基二极管,D22是用

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