ATX开关电源PCB
湖南工程学院
电子实习
课题名称PCB制板与工艺设计
专业班级自动化0901
姓名彭玉昆
学号 0122
指导教师赵葵银，邱泓等
2012年 6 月 22日
湖南工程学院
电子实习任务书
课题名称PCB制板与工艺设计
专业班级自动化0901
学生姓名彭玉昆
学号 0122
指导老师赵葵银、邱泓等
审批
任务书下达日期 2012 年 6月18日
任务完成日期2012年6月22日
目录
1 电路图绘制 (1)
2 元器件参数对应封装选择及说明 (2)
3 ERC与网络表 (3)
4 PCB制板与工艺设计 (4)
5 各种报表的生成 (5)
6 PCB各层面输出与打印 (8)
顶层 (8)
底层 (8)
层叠多层 (9)
丝印层 (9)
3D图 (10)
总结 (11)
参考文献 (12)
第1章电路图绘
电路图的绘制是PCB制版的基础，所以要完成一块PCB板的制作，电路图的正确绘制是一个很重要的过程，经过两天的时间我绘出了ATX开关电源PCB设计：（如下图 1所示）
第2章元器件参数对应封装选择及说明
在制作封装时，封装相应焊盘应与原理图器件引脚相对应，否者会发生调用错误。
普通二极管与发光二极管如果使用封装形式一样，应注意焊盘引脚不一样。
第3章 ERC与网络表
电器规则检查：
Error Report For : 26-Jun-2012 09:51:23 End Report
网络表：
[
SIP-3
]
[
BD
D-70
]
…
(
PS IN
R36-2
R37-2
)
第4章 PCB制板与工艺设计
1.主要考虑安装孔、插头、定位孔、基准点都要满足要求
2.印制板上的走线尽可能短是一个原则
板中的导线最小宽度主要由导线与绝缘层基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定
4.印制导线的弯曲处一般用圆弧最小，避免使用小于90度弯的走线。
而直角和夹角在高频电路中会影响电性能
5.一般文字或外框的高度应该在左右，线宽应该在左右
6.尽量增大电源线宽度，地线短而粗，允许的话接地线在2-3mm以上的直径宽度
第5章各种报表的生成元器件清单：
第6章 PCB各层面输出与打印1、顶层
2、底层
3、叠印多层
4、丝印层
5、3D图
总结
经过一周的pcb板强化训练，学会了很多以前没掌握的技能。
关于布线有点总结：
1、放置顺序
先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类，这些器件放置好后用软件的ＬＯＣＫ功能将其锁定，使之以后不会被误移动。
再放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC等。
最后放置小器件。
2 、注意散热
元件布局还要特别注意散热问题。
对于大功率电路，应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边分散布局放置，便于热量散发，不要集中在一个地方，也不要高电容太近以免使电解液过早老化。
参考文献
1、程路.《Protel 99SE多层电路板设计与制作》[M].人民邮电出版社.2007.
2、高名远.《电子工艺实训与PROTEL DXP应用》[M].化学工业出版社.2007.
3、高鹏.《电路设计与制版PROTEL 99入门与提高(修订版)》[M].人民邮电出版社.2008.
4、著.《电磁兼容和印刷电路板理论,设计和布线》[M]. 人民邮电出版社.2007.
5. 深圳华为.《华为PCB布线规范》[M].内部资料.1999.
6. 《提高印刷电路板的电磁兼容设计》.网络资料.
电气信息学院课程设计评分表
指导教师签名：________________
日期：________________ 注：①表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容；
②此表装订在课程设计说明书的最后
一页。
课程设计说明书装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分表、附件（非16K大小的图
纸及程序清单）。
ATX电源结构图
ATX电源的220V交流电经过第一、二级EMI滤波后变成较纯净的50Hz交流电，经全桥整流和滤波后输出300V的直流电压。300V直流电压同时加到主开关管、主开关变压器、待机电源开关管、待机电源开关变压器。由于此时主开关管没有开关信号，处于截止状态，因此主电源开关变压器上没有电压输出，上图中的-12V至+3.3V，5组电压均没电压输出。
由于处理器功耗的不断提升，ATX12V电源规范从推出至今已经有了多次修改，仅仅在过去的两年时间里，Intel就先后两次升级了ATX电源的规格。随着吞电怪兽Prescott CPU的出现，系统对12V的输出电流有了更高的要求，而且线材的承受能力有限，这就对为CPU供电的+12V输出电流提出了更高的要求，电源也从ATX12V 1.0、ATX12V 1.1、ATX12V 1.2版升级到了ATX1.3版本。
但我们同时注意到，300V直流电加到待机电源开关管和待机电源开关变压器后，由于待机电源开关管被设计成自激式振荡方式，待机电源开关管立即开始工作，在待机电源开关变压器的次级上输出二组交流电压，经整流滤波后，输出+5VSB和+22V电压，+22V电压是专门为IC供电的。+5VSB加到主板上作为待机电压。当用户按动机箱的Power on启动按键后，（绿）色线处于低电平，IC内部的振荡电路立即启动，产生脉冲信号，经推动管放大后，脉冲信号经推动变压器加到主开关管的基极，使主开关管工作在高频开关状态。主开关变压器输出各组电压，经整流和滤波后得到各组直流电压，输出到主板。但此时主板上的CPU仍未启动，必须等+5V的电压从零上升到95%后，IC检测到+5V上升到4.75V时，IC发出P.G信号，使CPU启动，电脑正常工作。当用户关机时，绿色线处于高电平，IC内部立即停止振荡，主开关管因没有脉冲信号而停止工作。-12至+3.3的各组电压降至为零。电源处于待机状态。
ATX电源用TL494制作的ATX开关电源控制电路图过流,过压,欠压保护详解
用TL494制作的ATX开关电源控制电路图过流，过压，欠压保护详解本开头电源控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)｡494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V｡它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路ATX电源的控制电路见图1｡控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)｡494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V｡它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路,振荡频率由{5}脚外接电容及{6}脚外接电阻来决定｡{13}脚为高电平时,由{8}脚及{11}脚输出双路反相(即推挽工作方式)的脉宽调制信号｡本例为此种工作方式,故将{13}脚与{14}脚相连接｡比较器是一种运算放大器,符号用三角形表示,它有一个同相输入端“+”;一个反相输入端“-”和一个输出端｡比较器同相端电平若高于反相端电平,则输出端输出高电平;反之输出低电平｡494内的比较放大器有四个,为叙述方便,在图1中用小写字母a､b､c､d来表示｡其中a是死区时间比较器｡因两个作逆变工作的三极管串联后接到+310V的直流电源上,若两个三极管同时导通,就会形成对直流电源的短路｡两个三极管同时导通可能发生在一个管子从截止转为导通,而另一个管子由导通转为截止的时候｡因为管子在转换时有时间的延迟,截止的管子已经转为导通了,但导通的管子尚未完全转为截止,于是两个管子都呈导通状态而形成对直流电源的短路｡为防止这样的事情发生,494设置了死区时间比较器a｡从图1可以看出,在比较器a的反相输入端串联了一个“电源”,正极接反相端,负极接494的{4}脚｡A比较器同相端输入的锯齿波信号,只有大于“电源”电压的部分才有输出,在三极管导通变为截止与截止转为导通期间,也就是死区时间,494没有脉冲输出,避免了对直流电源的短路｡死区时间还可由{4}脚外接的电平来控制,{4}脚的电平上升,死区时间变宽,494输出的脉冲就变窄了,若{4}脚的电平超过了锯齿波的峰值电压,494就进入了保护状态,{8}脚和{11}脚就不输出脉冲了｡494内部还有3个二输入端与门(用1､2､3表示)､两个二输入端与非门､反相器､T触发器等电路｡与门是这样一种电路,只有所有的输入端都是高电平,输出端才能输出高电平;若有一个输入端为低电平,则输出端输出低电平｡反相器的作用是把输入信号隔离放大后反相输出｡与非门则相当于一个与门和一个反相器的组合｡T触发器的作用是:每输入一个脉冲,输出端的电平就变化一次｡如输出端Q为低电平,输入一个脉冲后,Q变为高电平,再输入一个脉冲,Q又回到低电平｡比较器､与门､反相器､T触发器以及锯齿波振荡器及{8}脚､{11}脚输出的波形见图2｡339是四比较过流保护过压保护一､产生PW-OK信号PC主机要求各路电源稳定之后才工作,以保护各元器件不致因电压不稳而损坏,故设置了PW-OK信号(约的C比较器的输出端{14}脚为零电平｡另外,339的{1}脚低电平信号因D34的钳位作用,也使{14}脚为低电平,经R50和R63使{11}脚亦为低电平｡因此D比较器的输出端{13}脚为低电平,也就是PW-OK信号为低电平,主机不会工作｡开启主机时,通过人工或遥控操作闭合了与PS-ON相关的开关,PS-ON呈低电平,经R37使339的反相端{6}脚为低电平,B比较器{1}脚输出高电平,D35､D36反偏截止,A比较器的输出电平则由{5}脚与{4}脚的电平决定｡正常工作时,{5}脚电平低于{4}脚电平,{2}脚输出低电平,经R41送到494的{4}脚,使{4}脚的电平变为低电平,锯齿波振荡信号可以从死区时间比较器a输出脉冲信号,另一方面,振荡信号送到了PWM比较器b 的同相输入端,PWM比较器输出的脉冲信号的宽度,则是由494的{1}脚的电平(也就是负载的大小)与{16}脚的电平来决定｡PWM比较器输出的脉冲信号,最后经缓冲放大器放大后,从{8}､{11}脚输出脉冲信号,ATX电源向主机输出±5V､±12V､+3.3V电源｡此过程因C35的充电有数百毫秒的延时,但对主机开机并无影响｡494的{1}脚从+5V､+12V经取样电阻R15､R16得到电压,其电平略高于{2}脚电平,{3}脚输出高电平,经R48使339的{9}脚得到高电平,其电平高于{8}脚电平,因而{14}脚输出高电平,此电平经R50与基准+5V电源经R64共同对C39充电,经数百毫秒后,{11}脚电平升到高于{10}脚电平时,D比较器{13}脚输出高电平,此电平经R49反馈至{11}脚,维持{11}脚处于高电平状态,故{13}脚输出稳定的高电平PW-OK信号,主机检测到此信号后即开始正常工作｡关机时,主机内开关使PS-ON呈高电平,此时339的{6}脚电平高于{7}脚,{1}脚输出低电平,因二极管D34的钳位作用,{14}脚呈低电平,C39对C比较器及B比较器放电,很快{11}脚呈低电平,{13}脚输出低电平,即PW-OK信号呈低电平｡在339的{1}脚为低电平时,经D36使{4}臆脚为低电平,{2}脚输出高电平,经R41传送到494的{4}脚,但因C35电位不能突变,经数百毫秒的放电后方使494的{4}脚转为高电平,从而封锁正负脉冲的输出,主机进入待机状态｡上述的过程中,关机时C39和C35都要放电,但因放电时间常数不同,C39放电较快,故PW-OK信号先于各电源变成低电平,满足了主机关机的需要｡此外,关机时因各路输出电源的电解电容放电需要时间,也使PW-OK信号先于各电源回到低电平｡二､稳压494的{2}脚经R47与基准电压+5V相连,维持较好的稳定电压,而{1}脚则与取样电阻R15､R16与+5V､+12V相连接,正常的情况下,{1}脚电平与{2}脚电平相等或略高｡当输出电压升高时(无论+5V或+12V),{1}脚电平高于{2}脚电平,c比较器输出误差电压与锯齿波振荡脉冲在PWM比较器b进行比较使输出脉冲宽度变窄,输出电压回落到标准值,反之则促使振荡脉冲宽度增加,输出电压回升｡由于494内的放大器增益很高,故稳压精度很好｡从稳压的原理,我们可以得到ATX电源输出电压偏高或偏低的维修方法｡如果输出电压偏低,可在494的{1}脚对地并联电阻,或是把R47的电阻增大｡要是电源的输出偏高,则可在{2}脚对地并联电阻,也可以用增大R33或取下R69､R35来降低输出电压｡三､过流保护过流保护的原理是基于负载愈大,Q3､Q4集电极的脉冲电压也愈高,也即是R13(1.5kΩ)上的电压也愈高,从这里采样经D14整流和C36滤波,再经R54､R55并联电阻与R51､R56､R58等组成的分压电路送到494的{16}脚｡随着负载的加重,{16}脚的电平也随之上升,当超过{15}脚的电平时,误差放大器输出的误差电压促使调制脉冲的宽度变窄从而使负载电流减小｡另外,从R56､R58并联电阻获得的分压再经R52送到339的{5}脚,当{5}脚的电平超过{4}脚时,{2}脚即输出高电平送到494的{4}脚,494停止输出脉冲信号,终止±5V､±12V､+3.3V 电源的输出,达到过流及短路保护的目的｡需要说明的是:494的{16}脚电平的高低只能改变输出脉冲的宽度,但不影响494的{4}脚电平状态,而339的{5}脚电平一旦超过{4}脚的电平,339的{2}脚就送出高电平去封锁449的脉冲输出,终止±5V､±12V､+3.3V电源的输出,同时{2}脚的高电平经R59和二极管D39反馈到{5}脚,维持{5}脚处于高电平状态,此时若过载或短路状态消失,494的{4}脚仍维持高电平,±5V与±12V､+3.3V电源仍不能输出,只有切断交流市电的输入,再重新接通交流电,方可再次开机｡四､过压保护过电压保护由R17和稳压管Z02并联电路从+5V采样,经D37送到339的{5}脚｡若+5V电源由于某种原因升高,339的{5}脚电平也会随之升高,当超过{4}脚电平时,{2}脚即送出高电平去494的{4}脚,封锁±5V､±12V､+3.3V电源的输出,达到过电压保护的目的｡正常工作时,R17上的压降不大,Z02截止送到{5}脚的电压较低,若+5V电源的电压上升,使R17上的压降超过Z02的稳压值,Z02导通,+5V电源上升后的电压值全部加到339的{5}脚上,促使其快速封锁494脉冲的输出,以保护电源五､欠压保护欠压保护从-5V的D32及-12V处的R14取样,经R34和D37送到339的{5}脚｡若因某种原因使输出电压过低时,-12V及-5V电压的负值也会随之减小,也就是电压值上升,经R34及D37送往339的{5}脚使电平上升,339的{2}脚送出高电平到494的{4}脚,从而封锁449脉冲的输出,实现欠压保护｡二极管D32在导通时,其电压降与通过的电流基本无关,保持在0.6V~0.7V,于是-5V电压的减少量会全部传送到D32的负端,提高了欠压保护的灵敏度｡六､电源保护电路故障的维修从上面的叙述中可以了解到,各种保护电路最终都是通过控制339的{5}脚电平来控制494的{4}脚电平实现的｡正常工作时,339的{5}脚电平低于339的{4}脚电平,339的{2}脚输出低电平,使494的{4}脚呈低电平状态(约为0.25V)｡若339的{5}脚电平高于339的{4}脚电平,339的{2}脚输出高电平,于是494的{4}脚变为高电平,电源就进入了保护状态,终止各路电源的输出｡因此ATX电源出了故障,若电源的整流､滤波､逆变以及辅助电源均完好,则要检查339的{4}､{5}脚的电平｡若是{5}脚电平高于{4}脚的电平,表示电源进入了保护状态｡下一步则找出是什么原因使电源进入了保护状态｡可检查与339的{5}脚相连各支路另一端的电压是不是比{5}脚电压高,高出{5}脚电压的支路就是故障所在的支路｡另外,也可以用断开与{5}脚相连的一个个支路,若是断开某一条支路后{5}脚的电平正常了,那么故障就出在这一条支路上｡再沿着这条支路往下查,很快就可以把故障排除｡下面通过两个实例来加以说明｡1.一台SLPS-250ATXC电源的输出电压偏低｡空载下,+5V电源的电压只有+1.8V,其他各路电压也按比例同样下降｡电源是采用TL494及LM339集成电路的典型ATX电路｡检查494的{4}脚电压为+2.6V｡电路似乎处于保护状态｡但保护状态时各路输出的电压均应为零,而现在却是正常电压的三分之一,令人费解｡试着把494的第{4}脚接地,电源立即输出正常｡{4}脚接地就正常工作,说明494并未损坏,问题可能出在339以及有关的电路｡用万用表查339管脚的电压,当查到第{4}脚及{7}脚时,各路电源均正常了｡甚至只用一条表笔去碰{7}脚或{4}脚,也可使电源恢复正常工作｡这等于在{4}脚或{7}脚上加了一条“天线”,天线接收了外来信号电源就工作正常了!我试了试天线的长度,40厘米以下对电源不起作用,长度增加了,输出电压也随着增加,达到1米左右时,输出电压就正常了,494的{4}脚电压也恢复到0V｡但电源要用“天线”才能工作,说明还有故障未找到｡再检查339的{4}脚与{5}脚的电压,{5}脚电压为2.4V,{4}脚的电压为1.2V,输出端{2}脚的电压为2.9V｡(这部分电路见图3)｡但是339的{2}脚高电位,必须由{5}脚电位高于{4}脚的电位时才能产生,那{5}脚最初的高电位是怎么来的?把与{5}脚相连的各支路断开试一试｡在断开c支路以后,电源就正常了｡沿着D2往下找,最后在+3.3V电源处对地接一个1000μF的电容时,电源就正常了｡再检查+3.3V电源原来的滤波电容,发现已经失效｡更换电容后494的{4}脚电压恢复正常,用表笔去碰触339的{4}脚或{7}脚也不起作用,问题得到了解决｡为什么+3.3V电源的滤波电容失效会造成输出电压偏低?+3.3V电源在没有电容滤波时,输出的直流电源中含有很强的由逆变功率管输出的脉冲成分,通过D3及D2送到LM339的{5}脚,使{5}脚的电平高于{4}脚的电平,电源进入了保护状态｡从+20V 电源经R3､D1､R2和三个并联电阻到接地的支路中,三个电阻并联后的电阻值是2.43kΩ,再略去其他支路的影响,可以估算出{5}脚的电压大约是2.3V,因二极管D1的钳位作用,{2}脚输出电压只能在2.9V左右,经R1送到TL494的{4}脚,减去电阻R1的降压,494的{4}脚电压就是2.6V了｡在此电压下,494会输出较窄的脉冲,于是在空载下,+5V电源有约1.8V的电压输出｡解决的办法可在d支路中串联一个47kΩ的电阻,并把R2由3.9kΩ换成100kΩ就行了｡经这样处理后,不论是正常工作或是保护状态,各路电源的输出电压和各管脚的电压均正常了｡而R2电阻的改动,也不会影响电源的过载保护性能｡至此,电源的故障才完全得到了解决(爱好者手中若有SLPS-250ATXC电源,可参考此例加一个47kΩ电阻以提高电源的保护性能)｡为什么339的{4}脚加了天线会正常工作呢?这是{2}脚经D1反馈到{5}脚后,产生了轻微的高频寄生振荡｡{4}脚或{7}脚接了天线以后,破坏了电路的振荡条件,使{4}脚的电压升高,当超过{5}脚的电压时,{2}脚送出0V的低电平信号到494的{4}脚,电源就工作正常了｡同样,在D1支路中串联了47kΩ电阻后,增加了阻尼因数,破坏了电路的振荡条件,电源也就正常了｡此时若取下+3.3V电源处新加的电解电容,通电后,电源会立即进入保护状态,各路电源都没有输出｡2.一台新时代HY-ATX300电源,空载时输出电压正常,但不能带动负载｡检查494各个管脚的电压,发现{12}脚的电压只有10V,这是造成不能带动负载的原因｡在辅助电源逆变变压器T3的初级线圈1加上16.5V的高频电压,测得次级+5VSB挡线圈3的电压是0.9V,向494集成电路{12}脚供电线圈4的电压为1.5V,约是+5VSB挡线圈电压的 1.7倍｡电源的+5VSB电源是直接从线圈3经整流和滤波后得到,+5VSB电源的稳压则是借助WD431稳压集成电路和光电耦合器反馈回逆变三极管得到的,如图4所示｡由此可以算出线圈4的电压为5×1.7=8.5V,因负载较轻,经电容滤波后的电压就是10V左右了｡由此说明T3脉冲变压器线圈4的匝数少了｡拆开T3变压器,得到各绕组的匝数为:初级2×110匝;反馈绕组10匝;+5VSB绕组12匝;绕组4的匝数是8匝｡重新绕制绕组4,把匝数由原来的8匝增加到20匝,其余绕组的匝数不变｡绕好后上机实验,494集成电路{12}脚的电压上升到17V,电源的输入功率可达130W,故障排除｡从故障现象看,可能是工厂生产时将变压器装错了｡。
ATX开关电源工作原理与维修实例
ATX开关电源工作原理与维修实例ATX是计算机的工作电源，作用是把交流220V的电源转换为计算机内部使用的直流5V，12V，24V的电源。
本文对ATX电源的组成及工作原理做了详细的讲解，最后并附上ATX电源维修实例供大家参考，希望对大家解决ATX电源故障问题有所帮助。
ATX型电源电路的组成及工作原理ATX开关电源，电路按其组成功能分为：交流输入整流滤波电路、脉冲半桥功率变换电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS-ON和PW-OK产生电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路。
请参照图1和ATX电源电路原理图。
1.PS-ON和PW-OK、脉宽调制电路PS-ON信号控制IC1的4脚死区电压，待机时，主板启闭控制电路的电子开关断开，PS-ON信号高电3.6V，IC10精密稳压电路WL431的Ur电位上升，Uk电位下降，Q7导通，稳压5V通过Q7的e、c极，R80、D25和D40送入IC1的4脚，当4脚电压超过3V时，封锁8、11脚的调制脉宽输出，使T2推动变压器、T1主电源开关变压器停振，停止提供+3.3V、±5V、±12V的输出电压。
受控启动后，PS-ON 信号由主板启闭控制电路的电子开关接地，IC10的Ur为零电位，Uk电位升至+5V，Q7截止，c极为零电位，IC1的4脚低电平，允许8、11脚输出脉宽调制信号。
IC1的输出方式控制端13脚接稳压5V，脉宽调制器为并联推挽式输出，8、11脚输出相位差180度的脉宽调制控制信号，输出频率为IC1的5、6脚外接定时阻容元件的振荡频率的一半，控制Q3、Q4的c极所接T2推动变压器初级绕组的激励振荡，T2次级它激振荡产生的感应电势作用于T1主电源开关变压器的一次绕组，二次绕组的感应电势经整流形成+3.3V、±5V、±12V的输出电压。
推动管Q3、Q4发射极所接的D17、D18以及C17用于抬高Q3、Q4发射极电平，使Q3、Q4基极有低电平脉冲时能可靠截止。
ATX微机开关电源维修教程总图
ATX微机开关电源维修教程总图微机A TX电源电路的工作原理与维修随着电脑的逐渐普及和深入到家庭,显示器已经成为维修界的一个亮点,A TX开关电源又将成为维修界的一个新的亮点.本文以市面上最常见的LWT2005型开关电源供应器为例,详细讲解最新A TX开关电源的工作原理和检修方法,对其它型号的开关电源供应器,也借此起到一个抛砖引玉的作用.一、概述ATX开关电源的主要功能是向计算机系统提供所需的直流电源.一般计算机电源所采用的都是双管半桥式无工频变压器的脉宽调制变换型稳压电源.它将市电整流成直流后,通过变换型振荡器变成频率较高的矩形或近似正弦波电压,再经过高频整流滤波变成低压直流电压的目的.其外观图和内部结构实物图见图1和图2所示.ATX开关电源的功率一般为250W~300W,通过高频滤波电路共输出六组直流电压:+5V(25A)、—5V(0.5A)、+12V(10A)、—12V(1A)、+3.3V(14A)、+5VSB(0.8A).为防止负载过流或过压损坏电源,在交流市电输入端设有保险丝,在直流输出端设有过载保护电路.二、工作原理ATX开关电源,电路按其组成功能分为:输入整流滤波电路、高压反峰吸收电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS信号和PG信号产生电路、主电源电路及多路直流稳压输出电路、自动稳压稳流与保护控制电路.参照实物绘出整机电路图,如图3所示.1、输入整流滤波电路只要有交流电AC220V输入,A TX开关电源无论是否开启,其辅助电源就会一直工作,直接为开关电源控制电路提供工作电压.如图4所示,交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0,经BD1—BD4整流、C5和C6滤波,输出300V左右直流脉动电压.C1为尖峰吸收电容,防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响.TH1为负温度系数热敏电阻,起过流保护和防雷击的作用.L0、R1和C2组成Π型滤波器,滤除市电电网中的高频干扰.C3和C4为高频辐射吸收电容,防止交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰.R2和R3为隔离平衡电阻,在电路中对C5和C6起平均分配电压作用,且在关机后,与地形成回路,快速泄放C5、C6上储存的电荷,从而避免电击.2、高压尖峰吸收电路如图5所示,D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路.当开关管Q03截止后,T3将产生一个很大的反极性尖峰电压,其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍,此尖峰电压的功率经D18储存于C01中,然后在电阻R004上消耗掉,从而降低了Q03的C极尖峰电压,使Q03免遭损坏.3、辅助电源电路如图6所示,整流器输出的+300V左右直流脉动电压,一路经T3开关变压器的初级①~②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极,另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流,使Q03开始导通.Ic流经T3初级①~②绕组,使T3③~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负),通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极,使Q03迅速饱和导通,Q03上的Ic电流增至最大,即电流变化率为零,此时D7导通,通过电阻R05送出一个比较电压至IC3(光电耦合器Q817)的③脚,同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50、C04整流滤波后,一路经R01限流后送至IC3的①脚,另一路经R02送至IC4(精密稳压电路TL431),由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定,经IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化率几乎为零,使IC3内发光二极管流过的电流几乎为零,此时光敏三极管截止,从而导致Q1截止.反馈电流通过R06、R003、Q03的b、e极等效电阻对电容C02充电,随着C02充电电压增加,流经Q03的b极电流逐渐减小,使③~④反馈绕组上的感应电动势开始下降,最终使T3③~④反馈绕组感应电动势反相(上负下正),并与C02电压叠加后送往Q03的b极,使b极电位变负,此时开关管Q03因b极无启动电流而迅速截止.开关管Q03截止时,T3③~④反馈绕组、D7、R01、R02、R03、R04、R05、C09、IC3、IC4组成再起振支路.当Q03导通的过程中,T3初级绕组将磁能转化为电能为电路中各元器件提供电压,同时T3反馈绕组的④端感应出负电压,D7导通、Q1截止;当Q03截止后,T3反馈绕组的④端感应出正电压,D7截止,T3次级绕组两个输出端的感应电动势为正,T3储存的磁能转化为电能经D50、C04整流滤波后为IC4提供一个变化的电压,使IC3的①、②脚导通,IC3内发光二极管流过的电流增大,使光敏三极管发光,从而使Q1导通,给开关管Q03的b极提供启动电流,使开关管Q03由截止转为导通.同时,正反馈支路C02的充电电压经T3反馈绕组、R003、Q03的be极等效电阻、R06形成放电回路.随着C41充电电流逐渐减小,开关管Q03的Ub电位上升,当Ub电位增加到Q03的be极的开启电压时,Q03再次导通,又进入下一个周期的振荡.如此循环往复,构成一个自激多谐振荡器.Q03饱和期间,T3次级绕组输出端的感应电动势为负,整流二级管D9和D50截止,流经初级绕组的导通电流以磁能的形式储存在辅助电源变压器T3中.当Q03由饱和转向截止时,次级绕组两个输出端的感应电动势为正,T3储存的磁能转化为电能经D9、D50整流输出.其中D50整流输出电压经三端稳压器7805稳压,再经电感L7滤波后输出+5VSB.若该电压丢失,主板就不会自动唤醒A TX电源工作.D9整流输出电压供给IC2(脉宽调制集成电路KA7500B)的12脚(电源输入端),经IC2内部稳压,从第14脚输出稳压+5V,提供A TX开关电源控制电路中相关元器件的工作电压.T2为主电源激励变压器,当副电源开关管Q03导通时,Ic流经T3初级①~②绕组,使T3③~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负),并作用于T2初级②~③绕组,产生感应电动势(上负下正),经D5、D6、C8、R5给Q02的b极提供启动电流,使主电源开关管Q02导通,在回路中产生电流,保证了整个电路的正常工作;同时,在T2初级①~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负),D3、D4截止,主电源开关管Q01处于截止状态.在电源开关管Q03截止期间,工作原理与上述过程相反,即Q02截止,Q01工作.其中,D1、D2为续流二极管,在开关管Q01和Q02处于截止和导通期间能提供持续的电流.这样就形成了主开关电源它激式多谐振电路,保证了T2初级绕组电路部分得以正常工作,从而在T2次级绕组上产生感应电动势送至推动三极管Q3、Q4的c极,保证整个激励电路能持续稳定地工作,同时,又通过T2初级绕组反作用于T1主开关电源变压器,使主电源电路开始工作,为负载提供+3.3V、±5V、±12V工作电压.4、PS信号和PG信号产生电路以及脉宽调制控制电路如图7所示,微机通电后,由主板送来的PS信号控制IC2的④脚(脉宽调制控制端)电压.待机时,主板启动控制电路的电子开关断开,PS信号输出高电平3.6V,经R37到达IC1(电压比较器LM339N)的⑥脚(启动端),由内部经IC1的①脚输出低电平,使D35、D36截止;同时,IC1的②脚一路经R42送出一个比较电压对C35进行充电,另一路经R41送出一个比较电压给IC2的④脚,IC2的④脚电压由零电位开始逐渐上升,当上升的电压超过3V时,关闭IC2⑧、11脚的调制脉宽电压输出,使T2推动变压器、T1主电源开关变压器停振,从而停止提供+3.3V、±5V、±12V等各路输出电压,电源处于待机状态.受控启动后,PS信号由主板启动控制电路的电子开关接地,IC1的⑥脚为低电平(0V),IC2的④脚变为低电平(0V),此时允许⑧、11脚输出脉宽调制信号.IC2的13脚(输出方式控制端)接稳压+5V (由IC2内部14脚稳压输出+5V电压),脉宽调制器为并联推挽式输出,⑧、11脚输出相位差180度的脉宽调制信号,输出频率为IC2的⑤、⑥脚外接定时阻容元件R30、C30的振荡频率的一半,控制推动三极管Q3、Q4的c极相连接的T2次级绕组的激励振荡.T2初级它激振荡产生的感应电动势作用于T1主电源开关变压器的初级绕组,从T1次级绕组的感应电动势整流输出+3.3V、±5V、±12V等各路输出电压.D12、D13以及C40用于抬高推动管Q3、Q4的e极电平,使Q3、Q4的b极有低电平脉冲时能可靠截止.C35用于通电瞬间关闭IC2的⑧、11脚输出脉宽调制信号脉冲.A TX电源通电瞬间,由于C35两端电压不能突变,IC2的④脚输出高电平,⑧、11脚无驱动脉冲信号输出.随着C35的充电,IC2的启动由PS信号电平高低来加以控制,PS信号电平为高电平时IC2关闭,为低电平时IC2启动并开始工作.PG产生电路由IC1(电压比较器LM339N)、R48、C38及其周围元件构成.待机时IC2的③脚(反馈控制端)为零电平,经R48使IC1的⑨脚正端输入低电位,小于11脚负端输入的固定分压比,IC113脚(PG信号输出端)输出低电位,PG向主机输出零电平的电源自检信号,主机停止工作处于待机状态.受控启动后IC2的③脚电位上升,IC1的⑨脚控制电平也逐渐上升,一旦IC1的⑨脚电位大于11脚的固定分压比,经正反馈的迟滞比较器,13脚输出的PG信号在开关电源输出电压稳定后再延迟几百毫秒由零电平起跳到+5V,主机检测到PG电源完好的信号后启动系统,在主机运行过程中若遇市电停电或用户执行关机操作时,ATX开关电源+5V输出电压必然下跌,这种幅值变小的反馈信号被送到IC2的①脚(电压取样比较器同相输入端),使IC2的③脚电位下降,经R48使IC1的⑨脚电位迅速下降,当⑨脚电位小于11脚的固定分压电平时,IC1的13脚将立即从+5V下跳到零电平,关机时PG输出信号比A TX开关电源+5V输出电压提前几百毫秒消失,通知主机触发系统在电源断电前自动关闭,防止突然掉电时硬盘的磁头来不及归位而划伤硬盘.5、主电源电路及多路直流稳压输出电路如图8所示,微机受控启动后,PS信号由主板启动控制电路的电子开关接地,允许IC2的⑧、11脚输出脉宽调制信号,去控制与推动三极管Q3、Q4的c极相连接的T2推动变压器次级绕组产生的激励振荡脉冲.T2的初级绕组由它激振荡产生的感应电动势作用于T1主电源开关变压器的初级绕组,从T1次级①②绕组产生的感应电动势经D20、D28整流、L2(功率因素校正变压器,也称低电压扼流线圈.以它为主来构成功率因素校正电路,简称PFC电路,起自动调节负载功率大小的作用.当负载要求功率很大时,则PFC电路就经过L2来校正功率大小,为负载输送较大的功率;当负载处于节能状态时,要求的功率很小,PFC电路通过L2校正后为负载送出较小的功率,从而达到节能的作用.)第④绕组以及C23滤波后输出—12V电压;从T1次级③④⑤绕组产生的感应电动势经D24、D27整流、L2第①绕组及C24滤波后输出—5V电压;从T1次级③④⑤绕组产生的感应电动势经D21、L2第②③绕组以及C25、C26、C27滤波后输出+5V电压;从T1次级③⑤绕组产生的感应电动势经L6、L7、D23、L1以及C28滤波后输出+3.3V电压;从T1次级⑥⑦绕组产生的感应电动势经D22、L2第⑤绕组以及C29滤波后输出+12V电压.其中,每两个绕组之间的R(5Ω/1/2W)、C(103)组成尖峰消除网络,以降低绕组之间的反峰电压,保证电路能够持续稳定地工作.6、自动稳压稳流控制电路(1)+3.3V自动稳压电路IC5(精密稳压电路TL431)、Q2、R25、R26、R27、R28、R18、R19、R20、D30、D31、D23(场效应管)、R08、C28、C34等组成+3.3V 自动稳压电路.如图9所示.当输出电压(+3.3V)升高时,由R25、R26、R27取得升高的采样电压送到IC5的G端,使UG电位上升,UK电位下降,从而使Q2导通,升高的+3.3V电压通过Q2的ec极,R18、D30、D31送至D23的S极和G极,使D23提前导通,控制D23的D极输出电压下降,经L1使输出电压稳定在标准值(+3.3V)左右,反之,稳压控制过程相反.(2)+5V、+12V自动稳压电路IC2的①、②脚电压取样比较器正、负输入端,取样电阻R15、R16、R33、R35、R68、R69、R47、R32构成+5V、+12V自动稳压电路.如图10所示.当输出电压升高时(+5V或+12V),由R33、R35、R69并联后的总电阻取得采样电压,送到IC2的①脚和②脚,与IC2内部的基准电压相比较,输出误差电压与IC2内部锯齿波产生电路的振荡脉冲在PWM(比较器)中进行比较放大,使⑧、11脚输出脉冲宽度降低,输出电压回落至标准值的范围内.反之稳压控制过程相反,从而使开关电源输出电压保持稳定.(3)+3.3V、+5V、+12V自动稳压电路IC4(精密稳压电路TL431)、IC3、Q1、R01、R02、R03、R04、R05、R005、D7、C09、C41等组成+3.3V、+5V、+12V自动稳压电路.如图11所示.当输出电压升高时,T3次级绕组产生的感应电动势经D50、C04整流滤波后一路经R01限流送至IC3的①脚,另一路经R02、R03获得增大的取样电压送至IC4的G端,使UG电位上升,UK电位下降,从而使IC4内发光二极管流过的电流增加,使光敏三极管导通,从而使Q1导通,同时经负反馈支路R005、C41使开关三极管Q03的e极电位上升,使得Q03的b极分流增加,导致Q03的脉冲宽度变窄,导通时间缩短,最终使输出电压下降,稳定在规定范围之内.反之,当输出电压下降时,则稳压控制过程相反.(4)自动稳流电路IC2的15、16脚电流取样比较器正、负输入端,取样电阻R51、R56、R57构成负载自动稳流电路.如图12所示.负端输入端15脚接稳压+5V,正端输入端16脚, 该脚外接的R51、R56、R57与地之间形成回路,当负载电流偏高时,T2次级绕组产生的感应电动势经R10、D14、C36整流滤波,再经R54、R55降压后获得增大的取样电压,同时与R51、R56、R57支路取得增大的采样电流一起送到IC215脚和16脚,与IC2内部基准电流相比较,输出误差电流,与IC2内部锯齿波产生电路产生的振荡脉冲在PWM(比较器)中进行比较放大,使⑧、11脚输出脉冲宽度降低,输出电流回落至标准值的范围之内.反之稳流控制过程相反,从而使开关电源输出电流保持稳定.三、检修的基本方法与技巧计算机A TX开关电源与日常生活中彩电的开关电源显著的区别是:前者取消了传统的市电按键开关,采用新型的触点开关,并且依靠+5VSB、PS控制信号的组合来实现电源的自动开启和自动关闭.主机在通电的瞬间,主机电源会向主板发送一个Power Good(简称PG)信号,如果主机电源的输入电压在额定范围之内,输出电压也达到最低检测电平(+5V输出为4.75V以上),并且让时间延迟约100ms~500ms后(目的是让电源电压变得更加稳定),PG电路就会发出“电源正常”的信号,接着CPU会产生一个复位信号,执行BIOS中的自检,主机才能正常启动.+5VSB是供主机系统在A TX待机状态时的电源,以及开启和关闭自动管理模块及其远程唤醒通讯联络相关电路的工作电源,在待机及受控启动状态下,其输出电压均为5V高电平,使用紫色线由A TX插头⑨脚引出.如图13所示.PS为主机开启或关闭电源以及网络计算机远程唤醒电源的控制信号,不同型号的ATX开关电源,待机时的电压值各不相同,常见的待机电压值为3V、3.6V、4.6V.当按下主机面板的POWER 电源开关或实现网络唤醒远程开机时,受控启动后PS由主板的电子开关接地,使用绿色线从ATX插头14脚输入.PG是供主板检测电源好坏的输出信号,使用灰色线由A TX插头⑧脚引出,待机状态为低电平(0V),受控启动电压输出稳定的高电平(+5V).脱机带电检测A TX电源,首先测量在待机状态下的PS和PG信号,前者为高电平,后者为低电平,插头9脚除输出+5VSB外,不输出其它任何电压.其次是将ATX开关电源进行人工唤醒,方法是:用一根导线把ATX插头14脚(绿色线)PS信号与任一地端(黑色线3、7、13、15、16、17)中的任一脚短接,这一步是检测的关键(否则,通电时开关电源风扇将不旋转,整个电路无任何反应,导致无法检修或无法判断其故障部位和质量好坏).将A TX电源由待机状态唤醒为启动受控状态,此时PS信号变为低电平,PG、+5VSB信号变为高电平,这时可观察到开关电源风扇旋转.为了验证电源的带负载能力,通电前可在电源的+12V输出插头处再接一个开关电源风扇或CPU电源风扇,也可在+5V与地之间并联一个4Ω/10W左右的大功率电阻做假负载.然后通电测量各路输出电压值是否正常,如果正常且稳定,则可放心接上主机内各部件进行使用;如发现不正常,则必须重新认真检查电路,此时绝对不允许与主机内各部件连接,以免通电造成严重的经济损失.上述操作亦可作为单独选购A TX开关电源脱机通电验证质量好坏的方法.四、故障检修实例实例1 一台LWT2005型开关电源供应器,开机出现“三无(主机电源指示灯不亮,开关电源风扇不转,显示器点不亮)”.故障分析与维修:先采用替换法(用一个好的ATX开关电源替换原主机箱内的ATX电源)确认LWT2005型开关电源已坏.然后拆开故障电源外壳,直观检查发现机板上辅助电源电路部分的R001、R003、R05呈开路性损坏,Q1(C1815)、开关管Q03(BUT11A)呈短路性损坏,如图14所示.且R003烧焦、Q1的c、e极炸断,保险管FUSE(5A/250V)发黑熔断.经更换上述损坏元器件后,采用二中的检修方法和技巧:用一根导线将ATX插头14脚与15脚(两脚相邻,便于连接)连接,并在+12V端接一个电源风扇.检查无误后通电,发现两个电源风扇(开关电源自带一个+12V散热风扇)转速过快,且发出很强的呜音,迅速测得+12V上升为+14V,且辅助电源电路部分发出一股逐渐加强的焦味,立即关电.分析认为,输出电压升高,一般是稳压电路有问题.细查为IC4、IC3构成的稳压电路部分的IC3(光电耦合器Q817)不良.由于IC3不良,当输出电压升高时,IC3内部的光敏三极管不能及时导通,从而就没有反馈电流进入开关管Q03的e极,不能及时缩短Q03的导通时间,导致Q03导通时间过长,输出电压升高.如不及时关电,(从发出的焦味来看,Q03很可能因导通时间过长,功耗过重而损坏)又将大面积地烧坏元器件.将IC3更换后,重新检查、测量刚才更换过的元器件,确认完好后通电.测各路输出电压一切正常,风扇转速正常(几乎听不到转动声).通电观察半小时无异常现象.再接入主机内的主板上,通电试机2小时一直正常.至此,检修过程结束.后又维修大量同型号或不同型号(其电路大多数相同或类似)的开关电源,其损坏的电路及元器件大多雷同.实例2 一台银河YH—004A型开关电源供应器,开机出现“三无”.故障分析与维修:先采用替换法确认该开关电源已坏.然后拆开故障电源外壳,直观检查机板上辅助电源电路部分,发现D30、ZD3、R78、Q15(开关管)烧坏.根据实物绘制关键电路如图15所示,经更换上述元器件后并按实例1方法进行通电试机,发现两个电源风扇时转时不转.怀疑电路中有虚焊,将整个电路重新加焊一遍后,通电故障如初.维修一时陷入困境.后经仔细分析电路图,在电源风扇时转时不转的瞬间,测得开关电源输出电压波动很大,莫非稳压电路出了故障?经与实例1中相关电路相比较,两种开关电源电路有较大差别,但所用的脉宽调制集成电路都是双排8脚,前例采用的是IC2(KA7500B),本例是IC1(TL494)(有些也采用BDL494),分析、比较两种不同标号的集成电路,得出两者的引脚、功能完全相同,可以直接互换.以此推测出IC1(TL494)的稳压原理如下:IC1(TL494)的①、②脚电压取样比较器正、负输入端,取样电阻R31、R32、R33、R37、R38构成+5V、+12V 自动稳压电路.如图16所示.当输出电压升高时(+5V或+12V),由R31取得采样电压送到IC1①脚和②脚,并与IC1内部基准电压相比较,输出误差电压与IC1内部锯齿波产生电路的振荡脉冲在PWM(比较器)中进行比较放大,使⑧、11脚输出脉冲宽度降低,输出电压回落至标准值的范围内.当输出电压降低时,稳压控制过程相反,从而使开关电源输出电压保持稳定.开路测量R31、R32、R33、R37、R38阻值正常,在路检测IC1(TL494)的①、②脚电阻值与IC2(KA7500B)①、②脚电阻值相比较,差别很大.试用一只KA7500B集成电路代换TL494后,经查无误后通电试机,测得各路输出电压值正常,风扇转速正常.接入主机内,通电试机一切正常.检修过程结束.实例3 一台A TX—300L型开关电源供应器(简称007电源),开机出现“三无”.故障分析与维修:如图17所示.先用代换法确认该电源已烧坏;然后拆开外壳,直观检查保险丝烧黑,用表测量主电源开关三极管Q01、Q02(两者型号均为C4106)击穿短路,整流电路部分印制线路板烧黑.将Q1、Q2用同型号换新(注:两者必须同型号,否则将导致带载能力下降,输出电压不稳定,从而引起主电源开关管再次击穿.如推动三极管Q3、Q4损坏,其更换方法类似),并将印制线路板烧黑部分用小刀剥开划断,再用导线按原线路接好(必须做好这一步,因路板烧黑被炭化后易导电).由于保险管焊在路板上(维修多台开关电源都是如此,其作用是保证接触良好),焊下坏管,用一新的4A/250V保险管焊上.经检查无误后通电开机,电源风扇旋转,各路输出电压正常.接入主机板开机时,CPU风扇旋转,但显示器黑屏,测+5V、+12V电压在规定电压值内波动,不稳定.仔细观察,发现电源风扇转速过快,测IC2(KA7500B)的12脚(VCC电源端)电压高达23V(正常时一般为19V)且抖动,测13、14、15脚有正常的+5V电压输出.怀疑IC2内部不良,果断更换IC2,再开机,显示器点亮,各路输出电压正常,故障排除.ATX微机开关电源维修教程6附: A TX开关电源电压比较器LM339N和脉宽调制集成电路KA7500B各引脚功能及实测数据,表中电压数据以伏特(V)为单位,用南京产MF47型万用表10V、50V、250V直流电压挡,在A TX电源脱机检修好后,连接主机内各部件正常工作状态下测得;在路电阻数据以千欧(K Ω)为单位,用R×1K挡测得,正向电阻用红表笔测量,反向电阻用黑表笔测量,另一表笔接地.表1:电压比较器LM339N引脚功能及实测数据引脚号引脚功能工作电压(V)在路电阻值(KΩ)正向反向电压取样输出端48.512电压取样输出端8.523电源输入端5434电压取样反相输入端1.21145电压取样同相输入端0.810.556电子开关启动端110.567电压取样同相输入端1.21178电压取样反相输入端1.29.589PG信号同相控制端1.211910电压取样反相输入端1.4101011电压取样同相输入端1.611.51112地1213PG信号输出端43.61314电压取样输出端1.89.514说明:当用表笔测量LM339N的第11脚电压时,将引起电脑重新启动,属于正常现象.表2:脉宽调制集成电路KA7500B各引脚功能及实测数据引脚号引脚功能工作电压(V)在路电阻值(KΩ)正向反向1电压取样比较器同相输入端4.84.572电压取样比较器反相输入端4.688.83反馈控制端2.29.2∞4脉宽调制输出控制端(死区控制端)9.5195振荡10.6912.66振荡29217地8脉宽调制输出127.5219地10地11脉宽调制输出227.52112电源输入端196.21713输出方式控制端54414电压取样比较器负端54415电流取样比较器反相输入端54416电流取样比较器同相输入端27.58表3:开关电源电路主要三极管实测电压值(单位:V)电路符号元器件型号电压值(V)B C EQ2A10152．6—2.53.3Q3C18151.84.41.4Q4C18151.84.41.4Q01C4106—1.5280140Q02C4106140Q03BUT11A—2.2280电路符号元器件型号电压值(V)G S DD21S30SC4M5D22BYQ28E5512D23B20603.3电路符号元器件型号电压值(V)K A GIC4TL4313.82.4IC5TL4312.62.4如何得知我们买到的电源是多大功率呢?DIYer们常用两种方法:一种方法是看电源上的型号,一般来说,电源的型号和它本身的功率有着密切的联系.例如我们买到一台银河YH-2503C电源,有的人就说该电源是250W的;另一种方法是把标称的各路输出电压乘以对应的输出电流后相加得出该电源的功率.许多刊物上是这样介绍的,买电源时,商家是这么给我们介绍的,大部分爱好者们也是这样计算的.其实,上面两种计算方法都是片面和一厢情愿的.从银河网站上找到的银河电源的型号及相应的参数见表4,从表中可以看出,型号为YH-2503C的电源,其实际功率只有200W,我们不明白型号后面的数字具体表示什么含义,但表中数据却说明了型号后面的数字和功率并不等同,所以买电源时,不要为型号后面的数字所迷惑.而如果按上面第二种计算方法,很多电源都是250W的,甚至功率还要高.表5中为市售LS-280A ATX电源标签上的输出参数值,根据表中的数据按上述方法计算,得出的输出功率高达262.3W.那么这台电源的实际功率到底是多大?表4 YH系列A TX智能化绿色开关电源参数产品型号YH-2503CYH2508CYH150SFX交流电压输入范围AC 180-264V输入频率范围47HZ-63HZ输出功率200W200W150W各路输出电流+5V:21A,+12:6A,-12V:0.8A,-5V:0.3A,+3.3V:14A,+5VSB:1.5A+5V:21A,+12:6A,-12V:0.8A,-5V:0.3A,+3.3V:14A,+5VSB:1.5A输出电压变化范围+5V:5%,+12:5%,-12V:10%,-5V:10%,+3.3V:5%,+5VSB:5%效率满载时>70%+5V电压保护范围5.6V-7.0V表5 LS-280A电源各路输出电流值输出电压+5V-5V+12V-12V+3.3V+5VSB负载电流21A0.3A8A0.8A14A0.8A有一个很重要的问题,各路直流输出的最大电流是不可能同时得到的,所以标出的功率也是无法达到的.解剖一下ATX电源的电路,我们会发现,A TX电源的主电路是在AT电源的主电路的基础上发展而来的,部分电路见图4,从图中可以发现,+3.3V电压是将+5V绕组的交流电压经L降压后整流滤波输出的,也就是说,+3.3V和+5V电压共用一个绕组.在标准的AT电源中,+5V电压输出的最大工作电流为23A,比较一下二者的开关变压器的磁芯截面积和线圈的线径,二者并无什么不同,从而证明了+5V和+3.3V电压的工作电流不可能同时达到最大.所以,上面的标称的功率是无法达到的.很明显,能同时输出的实际最大功率才是有意义的.简单地独立地将各路输出相乘再相加是不科学的.要检测电源各路输出的最大电流,比较麻烦,但我们可以简单地做一个实验.衡量一台电源合格与否的一个重要参数是各路输出电压的误差范围,从ATX网站上我们得知,对+5V、+3.3V和+12V电压的误差率为5%,对-5V和-12V电压的误差率为10%,这是一个至关重要的指标,电压太低计算机无法工作,电压太高会烧了你的宝贝.其电压范围应该如表6所示.表6 输出电压的稳定性输出电压最小标准最大单位+5V+4.75+5.00+5.25V+12V+11.20+12.00+12.80V-12V-11.00-12.00-13.00。
电脑ATX电源实列解析（一）
电脑ATX电源实列解析（一）现在社会台式计算机应用广泛，其ATX电源在台式计算机中地位非常重要，本文通过实绘航嘉HK280-22GP型ATX电源电路，分功能介绍其工作原理，起到举一反三，抛转引玉的作用，使读者能掌握类似的ATX电源工作原理。
图1航嘉HK280-22GP电源工作原理简图如图1所示，此款电源采用KA7500B+LM339方案，DL0165R为辅助电源电路芯片，KA7500B为PWM主控芯片，220VAC经过整流滤波电路产生310V 左右直流电压供给辅助电源，辅助电源利用DL0165R电源芯片产生+5V和+18V左右直流电压，+18V是供给KA7500B的工作电压，+5V供给LM339的工作电压。
只要有交流电输入，ATX电源无论是否开启，辅助电源一直在工作，辅助电源产生的+5V工作电压，使LM339处于待机工作状态。
KA7500B工作电压受LM339控制,待机时KA7500B无工作电压，芯片不工作，无+3.3V、+5V、±12V等电压输出，当开机后KA7500B的第12脚才有VCC工作电压，KA7500B工作，产生所需+3.3V、+5V和±12V等电压。
输出检测电路负责输出信号的检测，开机后，如果输出有严重的故障，LM339及周边电路控制KA7500B的4脚为高电平，KA7500B从而停止输出PWM信号，进而使ATX电源停止输出+3.3V、+5V和±12V等电压，达到保护的目的，如果输出离标准值偏差不太多，输出检测电路控制KA7500B调节输出PWM的占空比，从而调节输出的目的。
1 、PS-ON电路原理分析PC电源与电脑主板的时序是这样的：当PC电源通电后，就有一个+5VSB待机电压输出，不管其它几组主路电压有没有输出，+5VSB电压一直存在着，并处于待命状态，+5VSB不仅供PC电源内部的部分电路工作起来，还通过20PIN 或者24PIN端子的紫色线，送给电脑主板，让主板的一部分电路也先工作起来，处于待命状态，便于主板给PC电源提出启动系统的开机命令，或者关闭系统的关机命令。
达硕ATX-300WB P4型开关电源工作原理
达硕ATX-300WB P4型开关电源工作原理根据其实物测绘出开关电源原理图（如图所示）。
其电源电路分析如下：1．电源输入电路AC220V市电经热敏电阻THR1、交流保险管及由电容CY1、CY2组成的共模滤波电路后，再经Bl- B4整流，在Cl、C2串联滤波电容上建立起300V左右的直流电压，作为半桥功率变换电路及辅助电源电路的工作电压。
2．辅助电源电路(1)开关振荡电路的工作过程由整流滤波电路输出的300V直流电压分两路输出给开关振荡电路：一路经T3初级nl 绕组加至开关管Q3的漏极；另一路经启动电阻R8、R9、Rll加至Q3的栅极，使Q3开始导通。
Q3导通后，其漏极电流在T3的nl绕组上产生上正下负的感应电动势，由于绕组间的电磁耦合，使n2绕组也产生上正下负的感应电动势，经C8、Rll、R12反馈到Q3的栅极，使之迅速进入饱和状态。
在Q3饱和期间，正反馈绕组上的感应电动势对C8继续充电，Q3栅极电位不断下降．Q3退出饱和而进入放大状态，漏极电流开始减小，nl、n2绕组感应电动势反相，其中n2绕组上端的负脉冲电压也反馈到Q3的栅极，使Q3的栅极电压进一步下降，最终使Q3迅速退出放大状态进入截止状态。
Q3截止后，C8通过T3的n2绕组、电源地、R16、R13、R12、Rll放电。
同时直流高压通过启动电阻R8、R9给C8充电，Q3栅极电压回升，当栅极电压上升到一定值时。
Q3又重新导通。
，以匕过程周而复始，从而形成自激振荡过程。
考虑到场效应管的G、S极输入阻抗很高，输入电流小，电路中设立电阻R13为反馈回路提供通道，保证反馈电容C8有一定充放电流。
(2)稳压控制电路开关电源的稳压控制电路由脉宽调整管Q4、光耦U2、精密取样集成电路U4及取样电阻R23、R24等组成，对D8、C14整流滤波所产生的非受控+5v直流电压上进行取样，经U4比较后，从K端输出误差电压，去控制光电耦合器U2中发光二极管发光强度，使之随+ 5v的变化而变化，并作用于光敏管以改变其导通程度，进而控制开关管导通时间，从而获得稳定的直流电压输出。
开关电源制作设计(电路原理图+PCB)
一、工作原理我们先熟悉一款开关电源的工作原理，该电源可输出5V电压，如图1所示。
1. 抗干扰电路在电网输入端首先设置一个NTC5D-9负温度系数热敏电阻，作用是保护后面的整流桥，刚开机时热敏电阻处于冷态，阻值比较大，可以限制输入电流，正常工作时，电阻比较小。
这样对开机时的浪涌电流起到有效的缓冲作用。
电容CY1、CY2、CY3、CY4用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的不对称杂散信号，电容CX1、CX2用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的对称杂散信号，用电感L1抑制从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的频率相同、相位相反的杂散干扰电流信号。
采用高频特性好的瓷片电容和铁芯电感，实现开关稳压电源电路中的高频辐射不污染工频电网和工频电网上的杂散电磁波不会窜入开关稳压电源电路中而干扰和影响其工作，对高频分量或工频的谐波分量具有急剧阻止通过功能，而对于几百赫兹以下的低频分量近似一条短路线。
图1 开关电源的工作原理图2. 整流滤波电路在电路中D1、D2、D3、D4组成全桥整流电路，把输入的交流电压进行全波整流，然后用C1进行滤波，最后变成直流输出供电电压，为后级的功率变换器供电，整流滤波后的电压约为300V。
3. UC3842供电与振荡300V的脉动直流电压，此电压经R12降压后给C4充电，供电UC3842的7脚，当C4的电压达到UC3842的启动电压门槛值时，UC3842开始工作并提供驱动脉冲，由6脚输出推动开关管工作。
一旦开关管工作，反馈绕组的能量经过D6整流，C4滤波，又供电到UC3842的7脚，这时可以不需要R12的启动了。
C9、R11接UC3842的定时端，和内部电路构成振荡电路，振荡的工作频率计算为：f=1.8/（Rt*Ct）代入数据可计算工作频率：f=68.18K4. 稳压电路该电路主要由精密稳压源T L 4 3 1 和线性光耦P C 8 1 7 组成，假设输出电压↑→经过R 1 6 、R 1 9 、R20、RES3的取样电压↑→TL431的1脚电压↑，当该脚电压大于TL431的基准电压2.5V时，TL431的2、3脚导通，→通过光电耦合到UC3842的2脚，于是UC3842的6脚驱动脉冲的占空比↓→开关变压器T1绕组上的能量↓→输出电压↓，达到稳压作用；反之，假设输出电压下降，则稳压过程与上相反。
ATX开关电源PCB设计
湖南工程学院电子实习课题名称PCB制板与工艺设计专业班级姓名学号指导教师2011年 5 月16 日湖南工程学院电子实习任务书课题名称PCB制板与工艺设计专业班级自动化学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期 2011 年 5月 16 日任务完成日期2011年5月 21 日设计内容与设计要求设计内容：对给定的电路（按学号进行分配），使用Protel软件，进行电路图绘制，进行PCB制版设计，设计为双面板，板子大小合适，进行合理的规则设置，PCB板子的元器件布局、布线合理，要求补泪滴、铺铜，电源线与地线不小于20mil，要求按工业化标准设计，并进行必要的合理的抗干扰处理。
设计要求：1）初步分析电路图，按16纸张大小，绘制电路图，若超出16K，则分页绘制。
2）查阅元器件参数与封装，没有的封装要求自建封装库。
3）进行ERC规则检查，生成正确的网络表（不打印）；4）按工业化标准进行PCB制板与工艺设计（参数设置，规则设置，板子大小确定，布局，布线，补泪滴，铺铜，抗干扰处理等）。
5）生成的报表有（网络表，板子信息表，材料清单表，数控钻孔文件，元件拾放文件）；6）写说明书（以图为主，文字为辅）7) 必须打印的文档为：①原理图②材料清单③顶层④底层⑤各层叠印（各层重叠一起打印）⑥丝印层⑦3D效果图。
其他的表单或PCB图层只生成，不打印。
8）提高说明书及电子文档主要设计条件1.现代电子设计实验室（EDA）；2.Protel软件。
3.任务电路图；4.设计书籍与电子资料若干。
5.示范成品PCB样板若干，示范电子成品若干。
说明书格式目录第1章电路图绘制第2章元器件参数对应封装选择及说明（有适当文字说明）第3章 ERC与网络表（有适当文字说明，网络表不需打印）第4章 PCB制板与工艺设计（有适当文字说明）第5章各种报表的生成第6章 PCB各层面输出与打印第7章总结参考文献进度安排设计时间为一周第一周星期一、布置课题任务，课题介绍及讲课。
ATX电源检修(电路图)
《资料一》ATX电源工作原理及检修电路图ATX电源工作原理及检修检修ATX开关电源，从+5VSB、PS-ON和PW-OK信号入手来定位故障区域，是快速检修中行之有效的方法。
一、+5VSB、PS-ON、PW-OK控制信号ATX开关电源与AT电源最显著的区别是，前者取消了传统的市电开关，依靠+5VSB、PS-ON控制信号的组合来实现电源的开启和关闭。
+5VSB是供主机系统在ATX待机状态时的电源，以及开闭自动管理和远程唤醒通讯联络相关电路的工作电源，在待机及受控启动状态下，其输出电压均为5V高电平，使用紫色线由ATX插头9脚引出。
PS-ON为主机启闭电源或网络计算机远程唤醒电源的控制信号，不同型号的ATX开关电源，待机时电压值为3V、3.6V、4. 6V各不相同。
当按下主机面板的POWER开关或实现网络唤醒远程开机，受控启动后PS-ON由主板的电子开关接地，使用绿色线从ATX插头14脚输入。
PW-OK是供主板检测电源好坏的输出信号，使用灰色线由ATX插头8脚引出，待机状态为零电平，受控启动电压输出稳定后为5V高电平。
脱机带电检测ATX电源，首先测量在待机状态下的PS-ON和PW-OK信号，前者为高电平，后者为低电平，插头9脚除输出+5VSB外，不输出其它电压。
其次是将ATX开关电源人为唤醒，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，这一步是检测的关键，将ATX电源由待机状态唤醒为启动受控状态，此时P S-ON信号为低电平，PW-OK、+5VSB信号为高电平，ATX插头+3.3V、±5V、±12V有输出，开关电源风扇旋转。
上述操作亦可作为选购ATX开关电源脱机通电验证的方法。
二、控制电路的工作原理ATX开关电源，电路按其组成功能分为：交流输入整流滤波电路、脉冲半桥功率变换电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS-ON和PW-OK产生电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路。
atx微机开关电源维修教程1
1).打开电源盒，发现两个最大的电解电容有一个顶部发生爆浆现象，也就是示意电路图中的C1或者C2损坏一个，将这两个电容一起同时更换成相同规格的电容（耐压200V以上容量越大越好），故障排除。
故障的原因是C1或C2任意损坏一个，主功率开关变压器就不能形成交流电流，所以就不能供电了。
2).打开电源盒，发现内部电路板外观良好，没有明显的损坏痕迹，没有电容发泡现象。
测量两个主功率开关三极管都正常，带电测量C1和C2上都有160V左右电压，正常。
顺着向下检查时发现电容C3发生虚焊的现象，重焊后电源修复。
C3是厚片状涤纶电容在外力的作用下容易发生晃动的现象而产生虚焊，估计是在生产的时候就已经轻微虚焊加上焊脚的锡量不足，后来能自己表现出虚焊来也就不足为怪了。
3).打开电源盒，发现内部电路板外观良好，没有明显的损坏痕迹，没有电容发泡现象，但仔细观察主功率开关三极管，发现有一只象有轻微裂痕。
经过测量，发现损坏，用两只MJE13007或两只BU508A(508A容易购得，彩电电源上用的电源管)将原来的两只主功率开关三极对管更换，根据经验故障应该排除，但将Pin14和15短接仍然是没有＋5和＋12V供电，不能正常工作。
限于手头的工具只有万用表没有示波器等高级工具，维修只得动脑筋认真分析电路了。
我手头上没有相关的资料，只有对照电路板进行绘制主电路图了，绘制的电路图就是上面的示意图了，后来网上下载的有ATX电路图但都没有这个我自己绘制的电路示意图简单明了好用，所以在这特地再用电脑绘制下来供大家使用。
现在＋5VSB有，各个电容都正常，主功率开关三极管已经正常，看来故障应该是主功率开关三极管的基极没有驱动信号或者是驱动激励不足。
加电并短接Pin14和15实验没有什么动静，断电后摸主功率开关三极管的散热片还是常温，所以排除基极激励不足的可能性。
确定下来故障的原因是基极没有驱动信号。
可是目测主功率开关三极管的外围电路完全正常，主工作IC TL494有没有送出驱动主功率开关三极管的激励信号呢？给电源板正常通上电并短接Pin14和15使电源处于正常工作状态，使用万用表的DB交流档，将两表针跨接在如图所示的推动变压器的冷端推动的AB两端上，测量竟然有将近10V≈的交流信号。