ATX电源探究
2019-07-13 22:37发布
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一、Introduction
ATX电源主要供应线路
+3.3V:最早在ATX结构中提出,现在基本上所有的新款电源都设有这一路输出。而在AT/PSII电源上没有这一路输出。以前电源供应的最低电压为+5V,提供给主板、CPU、内存、各种板卡等,从第二代奔腾芯片开始,由于CPU的运算速度越来越快,INTEL公司为了降低能耗,把CPU的电压降到了3.3V以下,为了减少主板产生热量和节省能源,现在的电源直接提供3.3V电压,经主板变换后用于驱动CPU、内存等电路。
+5V:目前用于驱动除磁盘、光盘驱动器马达以外的大部分电路,包括磁盘、光盘驱动器的控制电路。 +12V:用于驱动磁盘驱动器马达、冷却风扇,或通过主板的总线槽来驱动其它板卡。在最新的P4系统中,由于P4处理器能能源的需求很大,电源专门增加了一个4PIN的插头,提供+12V电压给主板,经主板变换后提供给CPU和其它电路。所以P4结构的电源+12V输出较大,P4结构电源也称为ATX12V。 -12V:主要用于某些串口电路,其放大电路需要用到+12V和-12V,通常输出小于1A。
-5V:在较早的PC中用于软驱控制器及某些ISA总线板卡电路,通常输出电流小于1A。在许多新系统中已经不再使用-5V电压,现在的某些形式电源如SFX, FLEX ATX 一般不再提供-5V输出。在INTEL发布的最新的ATX12V 1.3版本中,已经明确取消了-5V的输出。
+5V Stand-By:最早在ATX提出,在系统关闭后,保留一个+5V的等待电压,用于电源及系统的唤醒服务。以前的PSII、AT电源都是采用机械式开关来开机关机,从ATX开始(包括SFX)不再使用机械式开关来开机关机,而是通过键盘或按钮给主板一个开机关机信号,由主板通知电源关闭或打开。由于+5V Stand-by是一个单独的电源电路,只要有输入电压,+5VSB就存在,这样就使电脑能实现远程Modem唤醒或网络唤醒功能。最早的ATX1.0版只要求+5VSB达到0.1A,随着CPU及主板的功能提高,+5VSB
0.1A已不能满足系统的要求,所以INTEL公司在ATX2.01版提出+5VSB不低于0.72A。随着互联网应用的不断深入,一些系统要求+5VSB提供2A、3A,甚至更大的电流输出,以保障系统功能的实现,因此对电源提出了更高的设计要求。
基本工作原理:
1)首先对交流电进行整流和滤波,输出高压直流电。
2)然后用开关电路将直流电转换为高频的脉动直流电并送到高频开关变压器上。我们一般选用体积小的铁氧体变压器。
3)然后再对输出的低压电进行整流和滤波并最后输出。
实际电路中,一般使用大功率的三极管或场效应管来做开关,根据控制电路的信号来导通和截止,工作频率可达几十KHz到几百KHz,然后与变压器,高低压整流滤波电路,就组成了一简易的开关电源。当需要提升输出电压则增加开关管的导通时间,反之增加它的截止时间。
开关电源顾名思义其核心就是开关二字,实际电路中使用两个大功率的开关管轮流导通和截止,将直流电转换为高频率的脉动直流电, 并送到高频开关变压器上进行降压,这样就完成了高电压直流--高频率高电压脉冲-- 高频低电压脉冲--低压直流的转换过程, 当然,这里真正的核心还是PWM集成电路,它产生固定的频率来控制两个开关管的导通和截止, 并根据输出电压的大小,自动调整开关管导通和截止的时间,
将输出电压固定在指定的幅度上, 此外还能负责整个电路的保护工作。
待机电源本身也是一个完整的开关电源,Standby线路(AC Source存在时,它就必须存在时输出+5VSB电源, 主要是提供计算机进入省电阶段时﹐提供省电IC之电源使用. 。只要ATX电源一上电,辅助电源便开始工作,输出的电压一路用来向电源板提供工作电压,另一路作为+5 VSB电压向主机相关电路供电,以便在待机状态内主要设备停止工作的情况下维持设备工作,实现远程遥控和网络唤醒功能.
二、加电检测
检修ATX开关电源,应从PS-ON和PW-OK、+5V SB信号人手。脱机带电检测ATX电源待机状态时,+5V SB、PS-ON信号高电平,PW-OK低电平,其他电压无输出。ATX电源由待机状态转为启动受控状态的方法是: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,此时PS-ON信号为零电平,PW-OK、+5V SB信号为高电平,开关电源风扇旋转,ATX插头+3.3V、+5V、+12V有输出。
在通过上述检查后,就可通电测试。这时候才是关键所在,需要有一定的经验、电子基础及维修技巧。一般来讲应重点检查一下电源的输入端,开关三极管,电源保护电路以及电源的输出电压电流等。如果电源启动一下就停止,则该电源处于保护状态下,可直接测量TL494的4脚电压,正常值应为0.4V以下,若测得电压值为+4V以上,则说明电源的处于保护状态下,应重点检查产生保护的原因。由于接触到高电压,建议没有电子基础的朋友要小心操作。
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