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电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧

发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:2819

本文以pdl-250型电脑atx开关甩源为例,介绍其工作原理和多种故障的维修思路以及维修技巧,供参考。

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 (stand by),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、q2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.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是用两个分离的快恢复二极管,将阴极焊在一个铁片上构成的“共阴极”。它们分别是+5v、+12v、+3.3v的全波整流管。另用d24,d25和d27,d28在电路中按“共阳极”接法,分别担任一5v和一12v全波整流,也采用快恢复二极管。

(2)各路输出采用lc滤波,在这里要注意l2的接法。l2有5个线

本文以pdl-250型电脑atx开关甩源为例,介绍其工作原理和多种故障的维修思路以及维修技巧,供参考。

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 (stand by),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、q2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.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是用两个分离的快恢复二极管,将阴极焊在一个铁片上构成的“共阴极”。它们分别是+5v、+12v、+3.3v的全波整流管。另用d24,d25和d27,d28在电路中按“共阳极”接法,分别担任一5v和一12v全波整流,也采用快恢复二极管。

(2)各路输出采用lc滤波,在这里要注意l2的接法。l2有5个线

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