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———ATX电源简介
Intel在1997年推出了流行的ATX2.01电源标准。和AT电源相比，ATX电源的外形尺寸没有变化，主要是增加了3.3V和+5V Stand by（+5V SB）两路输出电压和一个PS—ON信号。同AT电源的6芯插座相比，其输出线改成一个20芯线给主板供电。提供的3.3V电源输出，给使用低内核电压的CPU供电，降低了主板降压电路的损耗。+5V Stand by 电压又称为辅助+5V电压，只要插上220V交流电就有电压输出。PS—ON信号是主板向电源提供的电平信号，用来控制电源其它各路电压的输出。利用+5V SB和PS—ON信号，就可以实现软件开关机、键盘开机、网络远程唤醒等功能。辅助+5V电源始终提供能量供给，主板向电源送出PS—ON低电平信号时电源启动，送出PS—ON高电平时电源关闭。
1、ATX电源工作原理
ATX电源是标准的开关稳压电源（Switch Voltage Regulator），同传统的线性稳压电路（Linear Voltage Regulator）相比，它具有体积小、重量轻，功耗小、转换效率高等优点，但也有其缺点，那就是电路比较复杂，电源输出的纹波系数也较大，对周围电路的干扰也比较强。
ATX开关电源的基本原理，主要包括输入电网滤波电路、输入整流滤波电路、主变换电路、整流滤波输出电路、控制电路、保护电路、辅助电源等。
辅助电源本身也是一个完整的开关电源，输出+5V SB电源，为主板待机电路供电。同时也为保护电路、控制电路等电路供电。
2、开关电源的主要技术指标
电源的功率
电源的功率必须要满足整机的需要，并且要有一定的功率余量。常听人说电源的功率越大越好，至少要求250W。其实经过实测，一台带MODEN卡、网卡、声卡、光驱、硬盘的PⅡ多媒体主机实际功率不足100W，而Intel新推出的Micro-ATX标准则只有145W。国内几乎所有的品牌机都是用的正儿八经的200W电源，而Micro-ATX机型用的是145W甚至90W的电源。那么为什么市场上买来的电源会出现功率不足的现象呢？那是一些小厂为了迎合用户口味，将电源标称功率使劲地往大里标，同时又在元件选用方面偷工减料，导致电源的实际功率相当有限。所以说不能盲目地追求功率，关键在于性能和质量。对于普通用户，200W的电源绰绰有余了。
关机时间（PF）
PF（POWER FAIL）是指电脑关机后（即关断外部交流供电后），电源其本身储存的电能延续供电的时间。电脑关机后，要求立即给CPU一个PF信号并延续供电一定的时间，CPU接到PF信号，马上将相关的数据记录下来，以保证下次开机时能正常启动。这是我们感觉不到的瞬间动作。如果PF时间不够，就会使CPU不能完整的记录相关的数据，而导致下次开机时电脑出现故障或出现数据丢失等现象。
电源正常时间（P.G ）
P.G 即电源上的Power Good或P.OK信号，是电脑开机后，电源工作正常后向CPU发出的一个信号，CPU只有在接到P.G 信号后，才开始启动整个电脑系统的工作。为了保证相互间的衔接，CPU厂商在推出CPU时就作出了规定，当电源接通之后，如果输入交流电压在额定工作范围之内，且各路直流输出电压也已达到它们的最低检测电平（如+5V输出在4.75V以上），那么经过100ms~500ms的延时，P.G电路发出“电源正常”的信号（Power Good或P.OK为高电平）；当电源输入交流电压降至安全工作范围以下或+5V下降至4.75V时，电源送出“电源故障”信号（Power Fall，低电平）。Power Fall应在+5V下降至4.75V之前至少1ms降为小于0.3V的低电平，且下降沿的波形应陡峭，无自激振荡现象发生，时间对应关系请参见表1。
表1 P.G 信号要求
P.G信号延时100mS<t1<500mS
关机警告t2>1mS
+5V上升时间2mS<t3<20mS
P.G上升t4<10mS
P.G信号非常重要，即使电源的各路直流输出都正常，如果没有P.G信号，主板还是没法工作；如果P.G信号的时序不对，可能会和某些主板不兼容，造成开不了机；而如果P.G信号不稳定，则会使微机频繁启动。
输出电压的纹波（Ripple）、杂讯（Noise）
纹波和杂讯是伴随着输出电压而存在的。如果电源的输出滤波效果不好、纹波和杂讯过大，轻者可能使CPU产生误判，重者可能烧坏电脑。
负载变化率
电脑电源的输出是多路输出，每一路输出都有一定的范围。用户在使用时，因需求或配置的不同，会出现各种偏差，如有的使用+5V较多，有的使用+12V较多等。在正常的情况下，电源要保证不至于因为使用负载的不同而产生输出不稳定或超出规定的范围。
———ATX电源的工作原理
一、电源的组成及工作原理
ATX电源电路结构较复杂，各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透，且各电路参数设置非常严格，稍有不当则电路不能正常工作。其主电路原理，整个电路可以分成两大部分：一部分为从电源输入到开关变压器T1之前的电路(包括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以后的电路，不和交流220V直接相连，称为低压侧电路。二者通过C03、C04、C05高压瓷片电容构成回路，以消除静电干扰。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信号形成电路组成。弄清各部分电路的工作原理及相互关系对我们维修判断故障是很有用处的，下面简单介绍一下各组成部分的工作原理。
1、交流输入回路
交流输入回路包括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抑制能力：二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对微机本身的干扰。通常要求微机对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强，通过电网对其它微机等设备的干扰要小。
2、整流电路：
包括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：
辅助电源本身也是一个完整的开关电源。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，完成电脑唤醒功能；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开关电源的主要部分，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激励驱动信号，当脉宽调制电路因保护电路动作或因本身故障不工作时，推挽开关管因基级无驱动脉冲故不工作，电路处于关闭状态，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，主要由IC TL494及周围元件组成。
6、PS-ON控制电路：
ATX电源最主要的特点就是，它不采用传统的市电开关来控制电源是否工作，而是采用“＋5VSB、PS－ON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PS－ON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。电源中的S-ON控制电路接受PS－ON 信号的控制，当“PS－ON”小于1V伏时开启电源，大于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，同时也可用程序来控制“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电源中设置了各种各样的保护电路，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本身。
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包含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
Pin导线颜色功能Pin导线颜色功能
1橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源11橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源
2橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源12兰色-12V 提供 -12V 电源
3黑色地线13黑色地线
4红色5V 提供 +5V 电源14绿色PS-ON 电源启动信号，低电平-电源开启，高电平-电源关闭
5黑色地线15黑色地线
6红色5V 提供 +5V 电源16黑色地线
7黑色地线17黑色地线
8灰色Power OK电源正常工作18白色-5V 提供 -5V 电源
9紫色＋5VSB 提供 +5V Stand by电源，供电源启动电路用19红色5V 提供 +5V 电源
10黄色12V 提供 +12V 电源20红色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21A6A14A0.3A0.8A0.8A
9、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，为了防止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造成工作错误及突然停电时，硬盘磁头来不及移至着陆区造成盘片划伤，微机电源中均设置了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础上，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。此电压同时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激励脉冲而处于待机状态。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，此时电源处于待机状态。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整脉冲宽度，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.
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狗仔卡
发表于 2014-4-21 21:45:44
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