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文結合所附電路圖對ATX電源控制電路的工作原理進行了較詳細的闡述,望能對廣大維修者有所幫助。

□□檢修ATX開關電源,從+5VSB、PS-ON和PW-OK信號入手來定位故障區域,是快速檢修中行之有效的方法。

□□一、+5VSB、PS-ON、PW-OK控制信號
□□ATX開關電源與AT電源最顯著的區別是,前者取消了傳統的市電開關,依靠+5VSB、PS-ON控制信號的組合來實現電源的開啟和關閉。+5VSB是供主機系統在ATX待機狀態時的電源,以及開閉自動管理和遠程喚醒通訊聯絡相關電路的工作電源,在待機及受控啟動狀態下,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為主機啟閉電源或網絡計算機遠程喚醒電源的控制信號,不同型號的ATX開關電源,待機時電壓值為3V、3.6V、4.6V各不相同。當按下主機面板的POWER開關或實現網絡喚醒遠程開機,受控啟動後PS-ON由主板的電子開關接地,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,待機狀態為零電平,受控啟動電壓輸出穩定後為5V高電平。

□□脫機帶電檢測ATX電源,首先測量在待機狀態下的PS-ON和PW-OK信號,前者為高電平,後者為低電平,插頭9腳除輸出+5VSB外,不輸出其它電壓。其次是將ATX開關電源人為喚醒,用一根導線把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,這一步是檢測的關鍵,將ATX電源由待機狀態喚醒為啟動受控狀態,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,開關電源風扇旋轉。上述操作亦可作為選購ATX開關電源脫機通電驗証的方法。

□□二、 控制電路的工作原理
ATX開關電源,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、脈寬調制控制電路、PS-ON和PW-OK產生電路、自動穩壓與保護控制電路、多路直流穩壓輸出電路。請參照圖2。

□□1.輔助電源電路
□□隻要有交流市電輸入,ATX開關電源無論是否開啟,其輔助電源一直在工作,為開關電源控制電路提供工作電壓。市電經高壓整流、濾波,輸出約300V直流脈動電壓,一路經R72、R76至輔助電源開關管Q15基極,另一路經T3開關變壓器的初級繞組加至Q15集電極,使Q15導通。T3反饋繞組的感應電勢(上正下負)通過正反饋支路C44、R74加至Q15基極,使Q15飽和導通。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Q15基極電流逐漸減小,T3反饋繞組感應電勢反相(上負下正),與C44電壓疊加至Q15基極,Q15基極電位變負,開關管迅速截止。

□□Q15截止時,ZD6、D30、C41、R70組成Q15基極負偏壓截止電路。反饋繞組感應電勢的正端經C41、R70、D41至感應電勢負端形成充電回路,C41負極負電壓,Q15基極電位由於D30、ZD6的導通,被箝位在比C41負電壓高約6.8V(二極管壓降和穩壓值)的負電位上。同時正反饋支路C44的充電電壓經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Ub電位增加到Q15的b、e極的開啟電壓時,Q15再次導通,又進入下一個周期的振盪。

□□Q15飽和期間,T3二次繞組輸出端的感應電勢為負,整流管截止,流經一次繞組的導通電流以磁能的形式儲存在T3輔助電源變壓器中。當Q15由飽和轉向截止時,二次繞組兩個輸出端的感應電勢為正,T3儲存的磁能轉化為電能經BD5、BD6整流輸出。其中BD5整流輸出電壓供Q16三端穩壓器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脈寬調制TL494的12腳電源輸入端,該芯片14腳輸出穩壓5V,提供ATX開關電源控制電路所有元件的工作電壓。

□□2.PS-ON和PW-OK、脈寬調制電路
PS-ON信號控制IC1的4腳死區電壓,待機時,主板啟閉控制電路的電子開關斷開,PS-ON信號高電平3.6V,IC10精密穩壓電路WL431的Ur電位上升,Uk電位下降,Q7導通,穩壓5V通過Q7的e、c極,R80、D25和D40送入IC1的4腳,當4腳電壓超過3V時,封鎖8、11腳的調制脈寬輸出,使T2推動變壓器、T1主電源開關變壓器停振,停止提供+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。 受控啟動後,PS-ON信號由主板啟閉控制電路的電子開關接地,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腳輸出脈寬調制信號。IC1的輸出方式控制端13腳接穩壓5V,脈寬調制器為並聯推挽式輸出,8、11腳輸出相位差180度的脈寬調制控制信號,輸出頻率為IC1的5、6腳外接定時阻容元件的振盪頻率的一半,控制Q3、Q4的c極所接T2推動變壓器初級繞組的激勵振盪,T2次級它激振盪產生的感應電勢作用於T1主電源開關變壓器的一次繞組,二次繞組的感應電勢經整流形成+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。

□□推動管Q3、Q4發射極所接的D17、D18以及C17用於抬高Q3、Q4發射極電平,使Q3、Q4基極有低電平脈沖時能可靠截止。C31用於通電瞬間封鎖IC1的8、11腳輸出脈沖,ATX電源帶電瞬間,由於C31兩端電壓不能突變,IC1的4腳出現高電平,8、11腳無驅動脈沖輸出。隨著C31的充電,IC1的啟動由PS-ON信號控制。

□□PW-OK產生電路由IC5電壓比較器LM393、Q21、C60及其周邊元件構成。 待機時IC1的反饋控制端3腳為低電平,Q21飽和導通,IC5的3腳正端輸入低電位,小於2腳負端輸入的固定分壓比,1腳低電位,PW-OK向主機輸出零電平的電源自檢信號,主機停止工作處於待命休閒狀態。受控啟動後IC1的3腳電位上升,Q21由飽和導通進入放大狀態,e極電位由穩壓5V經R104對C60充電來建立,隨著C60充電的逐漸進行,IC5的3腳控制電平逐漸上升,一旦IC5的3腳電位大於2腳的固定分壓比,經正反饋的遲滯比較器,1腳輸出高電平的PW-OK信號。該信號相當於AT電源的PG信號,在開關電源輸出電壓穩定後再延遲幾百毫秒由零電平起跳到+5V,主機檢測到PW-OK電源完好的信號後啟動系統。在主機運行過程中若遇市電掉電或用戶關機時,ATX開關電源+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腳後,將引起如下的連鎖反應:使IC1的反饋控制端3腳電位下降,經R63耦合到Q21的基極,隨著Q21基極電位下降,一旦Q21的e、b極電位達到0.7V,Q21飽和導通,IC5的3腳電位迅速下降,當3腳電位小於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,關機時PW-OK輸出信號比ATX開關電源+5V輸出電壓提前幾百毫秒消

失,通知主機觸發系統在電源斷電前自動關閉,防止突然掉電時硬盤磁頭來不及移至著陸區而劃傷硬盤。

□□3.自動穩壓控制電路
□□IC1的1、2腳電壓取樣放大器正、負輸入端,取樣電阻R31、R32、R33構成+5V、+12V自動穩壓電路。當輸出電壓升高時(+5V或+12V),由R31取得採樣電壓送到IC1的1腳和2腳基準電壓相比較,輸出誤差電壓與芯片內鋸齒波產生電路的振盪脈沖在PWM比較器進行比較放大,使8、11腳輸出脈沖寬度降低,輸出電壓回落至標準值的范圍內,反之穩壓控制過程相反,從而使開關電源輸出電壓穩定。IC1的電流取樣放大器負端輸入15腳接穩壓5V,正端輸入16腳接地,電流取樣放大器在脈寬調制控制電路中沒有使用。

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