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因篇幅關係無法完全貼完,附上自製成pdf檔方便大家研究...
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本文以PDL-250型電腦ATX開關電源為例,介紹其工作原理和多種故障的維修思路以及維修技巧,供參考。
一、原理分析
1.待機電源
待 機電源又稱輔助電源,電路見附圖。自激振蕩部分由Q03,T3,C14,D04,2R21,2R22,2R4等元件組成;穩壓部分由IC5(電壓基准 源),IC1(光禍),Q4(PWM)等元件組成;保護和尖峰吸收部分由Q4,2823、2R10,C02及2R5、C05A,D06等元件組成。可見待 機電源的構成與部分彩電開關電源(帶光禍的)基本一致,詳細工作過程也大致相同。
T3 次級,一路由DOIA和C09整流濾波輸出十22V,為驅動電路T2初級和IC2 (TIA94CN )⑩腳提供工作電壓。一路由DOf、C03、IA, C05整流濾波輸出+5VSB (Stand By),由一根紫色導線經ATX插頭送到主板上“電源監控部件”電路,為該電路提供待機電壓。別看待機電源結構簡單,在微機系統中卻占據著重要地位,一方 面它給主控PWM電路和擔任多種信號處理的四比較器供電,保障ATX開關電源自行運轉;另一方面,它又像永不熄滅的“火種”,向主機提供待機電壓。
2.主開關電源
(1)主控PWM型集成電路TL494CN簡 介TLA94CN內部由振蕩器、“死區”比較器、PWM比較器、兩個誤差放大器1和2、觸發器、邏輯門、三極管Q1,Q2,基准電壓調節器以及由兩個滯回 比較(器施密特觸發器)組成的欠壓封鎖電路等部分組成。其中⑤腳、⑥腳外接定時電容和定時電阻;由觸發器和邏輯門構成的邏輯電路由⑩腳控制輸出方式,在電 腦ATX開關電源中(13)腳接5V基准電壓,使內部三極管QI,Q2工作在推挽輸出方式;基准電壓調節器將待機電源經(12)腳提供的22V工作電壓轉 換為5V基准電壓,由(14)腳輸出。
(2)脈寬調制與驅動電路得到主機啟動指令後IC2(TL494CN) 立刻由待機狀態轉人工作狀態,⑧腳、⑧腳輸出相位差為1800的PWM信號,使17初級一側的Q1,Q2輪流導通或截止,並經T2次級L3 ,LA繞組的藕合,驅動QO1,Q02也為輪流導通或截止,共處於“雙管推挽”工作方式。電路通過D02,D03鉗位,吸收反向尖峰電壓,保護Q1,Q2 不被擊穿;C08,D12,D13用以抬高Q1、Q2的e極電平,保證Q1,Q2的b極當“有效低電平脈沖”出現時可靠截止:由 R10,D14,R54,R55、C36及R51、R56、R57、R58等組成“電流取樣”支路,將QI,Q2工作電流從T2初級繞組抽頭引出,經以上 元件限流、整流、濾波、分壓,完成“電流誤差’,信號的取樣,送到IC2⑩腳,即誤差放大器2的同相輸人端。
IC2① 腳外圍4個電阻,組成“電壓取樣’,支路,分別經R15,R16對+5V,+12V輸出電壓進行取樣、疊加,再與R33、R69(並聯)分壓,完成“電壓 誤差”信號的取樣,送到IC2①腳,即誤差放大器I的同相輸人端。以上兩個誤差信號,經IC2內部誤差放大器I和2放大、疊加,再經PWM比較器進行脈寬 調制,改變Ql、Q2和QOI、Q02導通/截止時間比,從而達到自動穩壓目的。另外IC2②、③腳之間C31、R43組成誤差放大器1的消振、校正電 路。
(3) 他激式雙管推挽半橋功率變換器他激式雙管推挽半橋功率變換器,簡稱“半橋變換”。“半橋”是因對功率開關變壓器的推動只用了1組雙管推挽電路而得名。采用 “半橋變換”,有利於轉換效率的提高和電源功率的增大,有利於增加穩壓寬度和提高負載能力,並且可縮小體積、減輕重量。
當 QO1導通,Q02截止時,+300V電壓和C5放電電流經QO1的c,e極-T2繞組L5-Tl初級繞組-C9-C6,構成對C6的充電回路,將電能存 儲在C6中;當QO1截止,Q02導通時,存儲在C6上的電能及十300V對C5的充電電流,由C6經-C9-T1初級繞組-T2繞組L5-Q02 的。,e極葉“熱”地,構成對C6的放電回路。從以上這個振蕩周期中可以看出:無論QO1導通或Q02導通,流經T1初級繞組工作電流大小相等、方向相 反。電路中其他元件功能:1)Dl、D2功能同D01、D02a2)C7、C8加速電容,利用充Z放電加速開關管導通或截止。3)D3,D4,R4,R6 和D5、D6,R5、R7為加速電容提供充/放電回路,並為開關管b極建立負偏壓。4)C10,R8吸收開關管電流換向時所產生的諧振尖峰脈沖。5)C9 隔直,隔斷流經T1初級繞組電流中的直流成分,防止T1產生偏磁。
3.t5V,t12V,3.3V整流濾波輸出電路
(1) 由於流經TI初級繞組工作電流是大小相等、方向相反,因此在次級繞組兩端所感應的脈沖電壓也是大小相等、方向相反,這樣就可以方便地利用“共陰極”二極管 或“共陽極”二極管進行全波整流,用“共陰極”整流得正極性直流電壓,用“共陽極”整流得負極性直流電壓。D21、D22,D23外形參看附圖,D21和 D23外形像大功率三極管,內部是共陰極肖特基二極管,D22是用兩個分離的快恢複二極管,將陰極焊在一個鐵片上構成的“共陰極”。它們分別 是+5V、+12V、+3.3V的全波整流管。另用D24,D25和D27,D28在電路中按“共陽極”接法,分別擔任一5V和一12V全波整流,也采用 快恢複二極管。
(2)各路輸出采用LC濾波,在這裏要注意L2的接法。L2有5個線圈(其中2、3並聯)擔任15V、土12V濾波,為了利用這種正負關系,使L2發揮“共模”扼流的效應,線圈采取共用磁芯,並將兩路負電壓進行反接。
(3) 因IC2內部PWM未對3.3V取樣,該電壓另設由IC4,Q5,D30,D31等組成的“反向電流反饋”自動穩壓電路。IC4及其外圍元件對3.3V電 壓取樣,經Q5放大並轉換成電流誤差輸出。假設輸出電壓上升,將引起IC4的K極電平下降,使Q5電流上升,經D30,D31分別向LO1、L02注人反 向電流增加,兩個線圈的感抗增大,使整流輸出電壓下降。反之,向這兩個線圈反向注人電流減小,則可使整流輸出電壓上升,從而達到自動穩壓目的。
4.過壓、欠壓和過流自動保護控制電路
本 電路主要由IC3⑤腳內部擔任“保護”比較器和IC2④腳內部“死區”比較器組成。正常情況下,IC3同相輸人端⑤腳電平低於反相輸入端④腳,輸出端腳輸 出低電平,不影響電源工作。一旦⑤腳電平高於④腳,則跳變為高電平加到IC2④腳,通過內部‘•死區”比較器,中止ATX開關電源工作。當+5V過壓 時,}Z02fQR17取樣會使⑤腳電平升高;當一V,-12V欠壓時,經D32,R41、R34取樣會使⑤腳電平升高;當負載電流加重(如輸出端嚴重短 路)時,也會使⑤腳電壓升高。以上三路取樣信號,只要有一路超限,就會引起自動保護控制電路發生跳變,使ATX開關電源進人“死區”保護。遼寧高福永
5.PS-ON信號處理電路
本 電路由IC3內部“啟/閉”比較器擔任。PS-ON信號是通過一根綠色細導線經ATX插頭、插座,與主板啟/閉控制電路進行通訊,當啟/閉控制電路的電子 開關處於斷開狀態時,IC2⑩腳5V基准電壓經R36,作為高電平通過綠色導線加到主板啟/閉控制電路上,同時5V基准電壓又經R37加到IC3"啟z閉 ”比較器反相輸人端⑥腳,輸出端①腳輸出低電平,經D34將“保護’,比較器同相輸人端電平拉低,使其輸出端②腳輸出高電平加到IC2④腳,通過內部“死 區”比較器使⑧腳、⑧腳無PWM信號輸出,也即對主開關電源進行封鎖。當主板啟/閉控制電路的電子開關接地時,PS-ON信號變為低電平,經R37加到“ 啟/閉”比較器反相輸人端⑥腳,①腳輸出高電平,D34截止,使④腳恢複正常時的高電平,②腳則輸出低電平加到IC2.腳,解除“死區”封鎖,使ATX開 關電源得以啟動。
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橫式電路圖-方便印出 |
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