电源电路分析讲解.doc

电路图中的电源电路自从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公司的个人电脑原则制造的市场上的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电源的基本上，做了合适的改动发展而来的，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取，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，应当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状况却不尽人意，许多电源产品存在着多种选料和质量问题，故障率较高 ATX电源电路构造较复杂，各部分电路不仅在功能上互相配合、互相渗入，且各电路参数设立非常严格，稍有不当则电路不能正常工作其主电路原理图见图１，从图中可以看出，整个电路可以提成两大部分：一部分为从电源输入到开关变压器T1之前的电路(涉及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后来的电路，不和交流220V直接相连，称为低压侧电路两者通过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信号形成电路构成弄清各部分电路的工作原理及互相关系对我们维修判断故障是很有用处的，下面简朴简介一下各构成部分的工作原理1、交流输入回路交流输入回路涉及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克制能力：二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其他设备及显示屏的干扰和对微机自身的干扰一般规定微机对通过电网进入的干扰信号克制能力要强，通过电网对其他微机等设备的干扰要小２、整流电路：涉及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：辅助电源自身也是一种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，完毕电脑唤醒功能；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开关电源的重要部分，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鼓励驱动信号，当脉宽调制电路因保护电路动作或因自身故障不工作时，推挽开关管因基级无驱动脉冲故不工作，电路处在关闭状态，这种工作方式称作它激工作方式 ５、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，重要由IC TL494及周边元件构成６、PS-ON控制电路：ATX电源最重要的特点就是，它不采用老式的市电开关来控制电源与否工作，而是采用“＋5VSB、PS－ON”的组合来实现电源的启动和关闭，只要控制“PS－ON”信号电平的变化，就能控制电源的启动和关闭电源中的S-ON控制电路接受PS－ON 信号的控制，当“PS－ON”不不小于1V伏时启动电源，不小于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，同步也可用程序来控制“电源监控件”的输出，如在WIN9X平台下，发出关机指令，使“PS－ON”变为＋5V，ATX电源就自动关闭。

７、保护电路为了保证安全工作，ATX电源中设立了多种各样的保护电路，当开关电源发生过电压、过电流故障时，保护电路启动，开关电源停止工作以保护负载和电源自身８、输出电路：输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波，为主变换电路提供纹波较小的直流电压接插到主板上的排线涉及了电源输出的各路电压及控制信号，ATX电源输出排线各脚定义见表1，各路输出的额定电流见表2表1 电源输出排线功能一览表　Pin1234 5678910导线颜色橘黄橘黄黑色红色黑色红色黑色灰色紫色黄色功能3.3V 提供 +3.3V 电源　3.3V 提供 +3.3V 电源地线 5V 提供+5V电源地线5V 提供 +5V 电源地线Power OK电源正常工作＋5VSB 提供 +5V Stand by电源，供电源启动电路用　12V 提供 +12V 电源Pin11121314151617181920导线颜色橘黄兰色挀浵湥??? ?o??/ 黑色绿色黑色黑色黑色白色红色红色功能3.3V 提供 +3.3V 电源-12V 提供 -12V 电源　地线PS-ON 电源启动信号，低电平-电源启动，高电平-电源关闭　地线地线挀浵湥??? ?o??/地线-5V 提供-5V 电源5V 提供 +5V 电源5V 提供 +5V 电源　表2 ATX电源各路电压的额定输出电流：（单位：A）电源各输出端＋5V＋12V＋3.3V－5V－12V＋5VSB额定输出电流21A6A14A0.3A0.8A0.8A9、PW-OK信号的形成：PW-OK信号（在AT电源中及部分电源板上称P.G信号）为微机开机自检启动信号，为了避免开机时各路输出电路时序不定，CPU或各部件未进入初始化状态导致工作错误及忽然停电时，硬盘磁头来不及移至着陆区导致盘片划伤，微机电源中均设立了PW-OK 信号。

10、＋3.3V电压二次稳压电路：输出到主板上的＋3.3V电压一般为CPU等配件供电，因此，ATX电源在总体自动控制稳压的基本上，在T1的次级＋3.3V电压的输出负载网络增设了二次自动稳压控制电路，以使＋3.3V输出电压更精确稳定纵上所述，接通电源后，220V交流电压经整流滤波电路，输出＋300V 直流高压此电压同步加到推挽开关电路和辅助电源上，因推挽开关电路的开关功率管没有鼓励脉冲而处在待机状态辅助电源一经得到工作电压便开始工作，送出脉宽调制电路、PS-ON控制电路、保护电路的工作电压以及主板的+5VSB待机电压，但因此时没有得到PS-ON主机的控制信号，PS-ON控制电路输出高电平锁住PWM脉宽调制电路使其不起振，此时电源处在待机状态按下面板的开机触发开关，PS-ON控制电路得到控制信号，解除对脉宽调制电路的锁定，PWM电路开始工作，输出受控的脉宽可变的交流脉冲推动推挽开关电路中的推挽功率管，并时刻根据输出电压的脉动来调节脉冲宽度，以保证输出电压的稳定推挽开关电路中，推挽功率管依次开关，产生的脉动交变电压被开关变压器感应到副级，经输出电路整流滤波，形成主机所需各路电压保护电路则监视各路输出电压，当发生过压、欠压故障时及时启动，使PWM电路停止工作，以保证电路及主机的安全。

精密电压基准IC TL431精密电压基准IC TL431是T0—92封装如图1所示其性能是输出压持续可调达36V，工作电流范畴宽达0．1100mA，动态电阻典型值为0．22欧,输出杂波低图2是TL431的典型应用，其中③、②脚两端输出电压V=2．5(R2十R3)V／R3如果变化R2的阻值大小，就可以变化输出基准电压大小ATX电源的构造特点 ATX电源是近年来在电脑中广泛采用的新型电源，它配合ATX主板，除了可以手动开关电源外，还支持软件开 关电源以实现远程控制功能 ATX电源是在AT电源的基本上发展起来的，它的主变换电路也是采用了半桥式开关电源，但从构造上讲ATX电源作了如下改善：1.ATX电源增长了一种辅助开关电源，如图所示当ATX电源交流输入端一旦有220V的交流电时，辅助电源就开始工作，一路经整流 7805三端稳压器稳压，输出+5V电压供应ATX主板内部一部分在关机状态下要保持工作的芯片，如网络通信接口 电源监控单元 系统时钟等部分芯片使用；另一路经整流滤波，输出辅助+12V电源，供应ATX电源内部TL494等芯片工作，为ATX电源主变换电路的启动作准备　2. 综合供电接插件接口不同。

ATX电源采用了20脚长方型双排综合插件向主板供电　3.输出电压不同ATX电源增长了3.3V +5V供电和一种PS-ON控制输入端口，其中3.3V电压重要为CPU PCI总线供电4.电源的启动方式不同，ATX电源一般不设市电开关，而采用TL494脉宽控制芯片和LM339比较放大器作为其控制的核心其特点是引用TL494第4脚的死区控制功能，当辅助电源工作时，一路输出+5V到主板，另一路输出+12V供应TL494电源，通过该芯片内部稳压电路，由14脚输出+5V，并和13 15脚相接，再经分压电路到LM339电压比较器的反向端，其反向端电压约为4.5V.当PS-ON为+5V时，LM339输出为高电平5V,TL494的8 11脚无输出脉冲，主变换电路截止，电源处在休眠状态当PS-ON为0V时，输出为0V,TL494的8 11脚有输出脉冲，主变换电路开始工作因此，我们不仅可以手动按下主机上的触发按钮开关使PS-ON为低电平启动电源，还可以通过程序或键盘等其她方式使PS-ON为低电平启动电源，从而使ATX电源具有远程控制功能采用变压器的供电电源体积较大，在某些规定小体积的制作中难以使用本文简介的小型无变压器电源，能提供３～１５Ｖ的电压，最大电流１５０ｍＡ，可满足小型电子设备的供电需要。

    电路如图所示，２２０Ｖ经Ｄ２整流Ｃ１滤波，作为Ｑ１的导通驱动电压，当２２０Ｖ正半周开始、但Ｗ滑动端上电压尚未足够大时，Ｑ２处在截止状态，Ｃ１上的电压经Ｒ４加在Ｑ１的栅极使Ｑ１导通，２２０Ｖ正半周经Ｄ１、Ｒ５、Ｑ１对电容Ｃ２迅速充电当Ｗ滑动端的电压升到足以使Ｄ３和Ｑ２导通时，Ｑ１栅极失去电压而截止调节Ｗ即可调节对Ｃ２的充电时间，也就调节了输出电压由于Ｑ１的导通时间极短，因此Ｃ２选用了大容量电容，以保证有较平滑的输出电压    电路中Ｒ５是限流电阻，可减小对Ｃ２充电电流的峰值稳压管Ｄ５是为了避免Ｑ１因栅极电压过高损坏而设Ｄ４用作输出保护，当Ｃ２两端电压过高时Ｄ４、Ｑ２导通，使Ｑ１截止因在市电的负半周时电路不工作，为了加大输出电流，可在输入端加接一整流桥，使市电的正负半周都能得到运用，这样可使输出电流增长８０ｍＡ，同步还能改善输出电压的平滑度在实际应用时可将电位器Ｗ、Ｒ３用一种固定电阻替代在输出电压稳定度规定高时，可加接三端稳压ＩＣ    此电路简朴，只要焊接无误即可工作该电路无隔离措施，使用时电源的Ｌ线、Ｎ线不要接错电路原理    电路如下图所示,重要由降压整流电路、调节管、取样管、取样电路及恒流源等几部分构成.    降压整流电路由变压器、二极管VD1--VD4及C1构成;电压调节管由VT1与VT2构成的复合管担任;取样电路由R4、R5、RP及VT3构成;VT4、VD5等构成恒流源电路.    由于VD5为一只稳压二极管,因此VT4发射结电压稳定不变,其集电极电流为一恒定值,即流过R2的电流始终保持不变,也就是说取样放大管VT3的集电极负载为一恒流源.由于VT3采。