银河ＡＴＸ电源工作原理及检修思路
编者按：去年本报第４８期第六版刊出电脑ＡＴＸ电源讨论文章后，引起广大读者的热烈反响，目前已收到颇多反馈文章，这里选择几篇发表。感谢广大读者、作者对本版的关注和支持。
ＡＴＸ电源由于具有软开、自动关机功能，近年来已成为微机的标准配置。银河ＡＴＸ电源是市场上常见的且具有典型代表性的一种，掌握它的工作原理及检修技术，也就相当于掌握了大多数其他牌号ＡＴＸ电源的原理及检修思路。下面以银河２５０３Ｂ ＡＴＸ电源（电路如图）为例，介绍其工作原理和检修思路。
一、工作原理
１．主变换电路
银河２５０３Ｂ ＡＴＸ电源在电路结构上属于他激式脉宽调制型开关电源，２２０Ｖ市电经ＢＤ１～ＢＤ４整流和Ｃ５、Ｃ６滤波后产生＋３００Ｖ直流电压，同时Ｃ５、Ｃ６还与Ｑ１、Ｑ２、Ｃ８及Ｔ１原边绕组等组成所谓“半桥式”直流变换电路。当给Ｑ１、Ｑ２基极分别馈送相位相差１８０°的脉宽调制驱动脉冲时，Ｑ１和Ｑ２将轮流导通，Ｔ１副边各绕组将感应出脉冲电压，分别经整流滤波后，向微机提供＋３．３Ｖ、±５Ｖ、±１２Ｖ ５组直流稳压电源。
ＴＨＲ为热敏电阻，冷阻大，热阻小，用于在电路刚启动时限制过大的冲击电流。Ｄ１、Ｄ２是Ｑ１、Ｑ２的反相击穿保护二极管，Ｃ９、Ｃ１０为加速电容，Ｄ３、Ｄ４、Ｒ９、Ｒ１０为Ｃ９、Ｃ１０提供能量泄放回路，为Ｑ１、Ｑ２下一个周期饱和导通作好准备。主变换电路输出的各组电源，在主机未开启前均无输出。
２．辅助电源
整流滤波后产生的＋３００Ｖ直流电压还通过Ｒ７２向以Ｑ１５、Ｔ３及相关元件组成的自激式直流辅助电源供电。Ｒ７６和Ｒ７８用来向Ｑ１５提供起振所需的初始偏流，Ｒ７４和Ｃ４４为正反馈通路。
该辅助电源输出两路直流电源：一路经ＩＣ１６稳压后送出＋５ＶＳＢ电源，作为微机主板“电源监控”部件的供电电源；另一路经ＢＤ５６、Ｃ２５整流滤波后向由ＩＣ１及Ｑ３、Ｑ４等组成的脉宽调制及推动组件供电。正常情况下，只要接通２２０伏市电，该辅助电源就能启动工作，产生上述两路直流电压。
３．脉宽调制及推动电路
脉宽调制由ＩＣ１担任，芯片选用开关电源专用的脉宽调制集成电路ＴＬ４９４（此芯片《电子报》已有相关资料介绍）。当ＩＣ１的Ｖｃｃ端{12}脚得电后，内部基准电源即从其输出端{14}脚向外提供＋５Ｖ参考基准电压（Ｖｒｅｆ）。首先，该参考电压分两路为ＩＣ１组件的各控制端建立起它们各自的参考基准电平：一路经由Ｒ３８、Ｒ３７组成的分压器为内部采样放大器的反相输入端{2}脚建立＋２．５Ｖ的基准电平，另一路经由电阻Ｒ９０、Ｒ４０组成的分压器为“死区”电平控制输入端{4}脚建立约＋０．１５Ｖ的低电平；其次，Ｖｒｅｆ还向ＰＳ－ＯＮ软开／关机电路及自动保护电路供电。
在ＩＣ１{12}脚得电，且{4}脚为低电平的情况下，其{8}脚和{11}脚分别输出频率为５０ｋＨｚ（由定时元件Ｃ３０、Ｒ４１确定），相位相差１８０°的脉宽调制信号，经Ｑ３、Ｑ４放大，Ｔ２耦合，驱动Ｑ１和Ｑ２轮流导通工作，电源输出端可得到微机所需的各组直流稳压电源。若使{4}脚为高电平，则进入ＩＣ１的“死区”，ＩＣ１停止输出脉冲信号，Ｑ１、Ｑ２截止，各组输出端无电压输出。微机正是利用此“死区控制”特性来实现软开／关机和电源自动保护的。
Ｄ１７、Ｄ１８及Ｃ２２用于抬高推动管Ｑ３、Ｑ４射极电平，使得当基极有脉冲低电平时Ｑ３、Ｑ４能可靠截止。
４．自动稳压电路
由于ＩＣ１{2}脚（内部采样放大器反相端）已固定接入＋２．５Ｖ参考电压，同相端{1}脚所需的取样电压来自对电源输出＋５Ｖ和＋１２Ｖ的分压。与{2}脚比较，＋５Ｖ或＋１２Ｖ电压升高，使得{1}脚电压升高，根据ＴＬ４９４工作原理，{8}、{11}脚输出脉宽变窄，Ｑ１、Ｑ２导通时间缩短，将导致直流输出电压降低，达到稳定输出电压的目的。当输出端电压降低时，电路稳压过程与上述相反。
由于＋３．３Ｖ直流电源的交流输入与＋５Ｖ直流电源共用同一绕组，这里采用两条措施来获得稳定的＋３．３Ｖ直流输出电压：
１）在整流二极管Ｄ１２前串入电感Ｌ９，可有效降低输入的高频脉冲电压幅度。
２）在＋３．３Ｖ输出端接入并联型稳压器，可使其输出稳定在＋３．３Ｖ。
该并联型稳压器由ＩＣ４（ＴＬ４３１）和Ｑ１１等组成。ＴＬ４３１是一种可编程精密稳压集成电路，内含参考基准电压部件，参考电压值为２．５Ｖ，接成稳压电源时其稳压值可由Ｒ３１和Ｒ３０的比值预先设定，这里实际输出电压为２．５Ｖ×（１＋５１０／１５００）＝３．３５Ｖ（空载），Ｑ１１的加入是为了扩大稳定电流，Ｄ１１是为了提高Ｑ１１的ｃ－ｅ极间工作电压，扩大动态工作范围。
５．自检启动（Ｐ．Ｇ）信号产生电路
一般微机对Ｐ．Ｇ信号的要求是：在各组直流稳压电源输出稳定后，再延迟１００～５００毫秒产生＋５Ｖ高电平，作为微机控制器的“自检启动控制信号”。
本机Ｐ．Ｇ信号产生电路由Ｑ２１、ＩＣ５及其外围元件组成。当ＩＣ１得电工作后，{3}脚输出高电平，使Ｑ２１截止，在Ｖｒｅｆ经过Ｒ１０４对Ｃ６０充电延时后，发射极电压可稳定在３．６Ｖ，此电压加到比较器ＩＣ５同相端，高于反相端参考电压（由Ｖｒｅｆ在Ｒ１０５和Ｒ１０６上的分压决定，为１．８５Ｖ），因此比较器输出高电平＋５Ｖ，通知微机自检启动成功，电源已准备好。
６．软开／关机（ＰＳ－ＯＮ）电路
微机通过改变ＰＳ－ＯＮ端的输入电平来启动和关闭整个电源。当ＰＳ－ＯＮ端悬空或微机向其送高电平（待机状态）时，电源关闭无输出；送低电平时，电源启动，各输出端正常输出直流稳压电源。
ＰＳ－ＯＮ电路由ＩＣ１０、Ｑ７、Ｑ２０等元件构成，当ＰＳ－ＯＮ端开路或软关机（微机向ＰＳ－ＯＮ端送入＋５Ｖ高电平）时，接成比较器使用的ＩＣ１０（ＴＬ４３１）由于内部基准稳压源的作用，输入端Ｒ电压为２．５Ｖ，输出端Ｋ电压为低电平 ，Ｑ７饱和，ｃ极为高电平，通过Ｒ８０、Ｄ２５、Ｄ４０将ＩＣ１{4}脚上拉到高电平，ＩＣ１无脉冲输出。与此同时，因Ｑ７饱和，Ｑ２０也饱和，使得Ｑ５基极（保护电路控制输入端）被对地短路，禁止保护信号输入，保护电路不工作。当将ＰＳ－ＯＮ端对地短路或软开机（微机向ＰＳ－ＯＮ端送低电平）时，ＩＣ１０的Ｒ极电压低于２．５Ｖ，Ｋ极输出高电平，Ｑ７截止，Ｄ２５、Ｄ４０不起作用，ＩＣ１{4}脚电压由Ｒ９０和Ｒ４０的分压决定，为０．１５Ｖ，ＩＣ１开始输出调宽脉冲，电源启动工作。此时Ｑ２０处于截止状态，将Ｑ５基极释放，允许任何保护信号进入保护控制电路。
７．自动保护电路
该电源设置有完善的Ｔ１一次绕组过流、短路保护电路，二次绕组＋３．３Ｖ、＋５Ｖ输出过压保护，－５Ｖ、－１２Ｖ输出欠压保护电路，所有保护信号都从Ｑ５基极接入，电源正常工作时，该点电位为０Ｖ，保护控制管Ｑ５、Ｑ６均截止。若有任何原因使该点电位上升，由于Ｄ２３、Ｒ４４的正反馈作用，将使Ｑ５、Ｑ６迅速饱和导通，通过Ｄ２４将ＩＣ１{4}脚上拉到高电平，使ＩＣ１无脉冲输出，电源停止工作，从而保护各器件免遭损坏。
（未完待续）
长沙 王放声
ＡＴＸ电源由于具有软开、自动关机功能，近年来已成为微机的标准配置。银河ＡＴＸ电源是市场上常见的且具有典型代表性的一种，掌握它的工作原理及检修技术，也就相当于掌握了大多数其他牌号ＡＴＸ电源的原理及检修思路。下面以银河２５０３Ｂ ＡＴＸ电源（电路如图）为例，介绍其工作原理和检修思路。
一、工作原理
１．主变换电路
银河２５０３Ｂ ＡＴＸ电源在电路结构上属于他激式脉宽调制型开关电源，２２０Ｖ市电经ＢＤ１～ＢＤ４整流和Ｃ５、Ｃ６滤波后产生＋３００Ｖ直流电压，同时Ｃ５、Ｃ６还与Ｑ１、Ｑ２、Ｃ８及Ｔ１原边绕组等组成所谓“半桥式”直流变换电路。当给Ｑ１、Ｑ２基极分别馈送相位相差１８０°的脉宽调制驱动脉冲时，Ｑ１和Ｑ２将轮流导通，Ｔ１副边各绕组将感应出脉冲电压，分别经整流滤波后，向微机提供＋３．３Ｖ、±５Ｖ、±１２Ｖ ５组直流稳压电源。
ＴＨＲ为热敏电阻，冷阻大，热阻小，用于在电路刚启动时限制过大的冲击电流。Ｄ１、Ｄ２是Ｑ１、Ｑ２的反相击穿保护二极管，Ｃ９、Ｃ１０为加速电容，Ｄ３、Ｄ４、Ｒ９、Ｒ１０为Ｃ９、Ｃ１０提供能量泄放回路，为Ｑ１、Ｑ２下一个周期饱和导通作好准备。主变换电路输出的各组电源，在主机未开启前均无输出。
２．辅助电源
整流滤波后产生的＋３００Ｖ直流电压还通过Ｒ７２向以Ｑ１５、Ｔ３及相关元件组成的自激式直流辅助电源供电。Ｒ７６和Ｒ７８用来向Ｑ１５提供起振所需的初始偏流，Ｒ７４和Ｃ４４为正反馈通路。
该辅助电源输出两路直流电源：一路经ＩＣ１６稳压后送出＋５ＶＳＢ电源，作为微机主板“电源监控”部件的供电电源；另一路经ＢＤ５６、Ｃ２５整流滤波后向由ＩＣ１及Ｑ３、Ｑ４等组成的脉宽调制及推动组件供电。正常情况下，只要接通２２０伏市电，该辅助电源就能启动工作，产生上述两路直流电压。
３．脉宽调制及推动电路
脉宽调制由ＩＣ１担任，芯片选用开关电源专用的脉宽调制集成电路ＴＬ４９４（此芯片《电子报》已有相关资料介绍）。当ＩＣ１的Ｖｃｃ端{12}脚得电后，内部基准电源即从其输出端{14}脚向外提供＋５Ｖ参考基准电压（Ｖｒｅｆ）。首先，该参考电压分两路为ＩＣ１组件的各控制端建立起它们各自的参考基准电平：一路经由Ｒ３８、Ｒ３７组成的分压器为内部采样放大器的反相输入端{2}脚建立＋２．５Ｖ的基准电平，另一路经由电阻Ｒ９０、Ｒ４０组成的分压器为“死区”电平控制输入端{4}脚建立约＋０．１５Ｖ的低电平；其次，Ｖｒｅｆ还向ＰＳ－ＯＮ软开／关机电路及自动保护电路供电。
在ＩＣ１{12}脚得电，且{4}脚为低电平的情况下，其{8}脚和{11}脚分别输出频率为５０ｋＨｚ（由定时元件Ｃ３０、Ｒ４１确定），相位相差１８０°的脉宽调制信号，经Ｑ３、Ｑ４放大，Ｔ２耦合，驱动Ｑ１和Ｑ２轮流导通工作，电源输出端可得到微机所需的各组直流稳压电源。若使{4}脚为高电平，则进入ＩＣ１的“死区”，ＩＣ１停止输出脉冲信号，Ｑ１、Ｑ２截止，各组输出端无电压输出。微机正是利用此“死区控制”特性来实现软开／关机和电源自动保护的。
Ｄ１７、Ｄ１８及Ｃ２２用于抬高推动管Ｑ３、Ｑ４射极电平，使得当基极有脉冲低电平时Ｑ３、Ｑ４能可靠截止。
４．自动稳压电路
由于ＩＣ１{2}脚（内部采样放大器反相端）已固定接入＋２．５Ｖ参考电压，同相端{1}脚所需的取样电压来自对电源输出＋５Ｖ和＋１２Ｖ的分压。与{2}脚比较，＋５Ｖ或＋１２Ｖ电压升高，使得{1}脚电压升高，根据ＴＬ４９４工作原理，{8}、{11}脚输出脉宽变窄，Ｑ１、Ｑ２导通时间缩短，将导致直流输出电压降低，达到稳定输出电压的目的。当输出端电压降低时，电路稳压过程与上述相反。
由于＋３．３Ｖ直流电源的交流输入与＋５Ｖ直流电源共用同一绕组，这里采用两条措施来获得稳定的＋３．３Ｖ直流输出电压：
１）在整流二极管Ｄ１２前串入电感Ｌ９，可有效降低输入的高频脉冲电压幅度。
２）在＋３．３Ｖ输出端接入并联型稳压器，可使其输出稳定在＋３．３Ｖ。
该并联型稳压器由ＩＣ４（ＴＬ４３１）和Ｑ１１等组成。ＴＬ４３１是一种可编程精密稳压集成电路，内含参考基准电压部件，参考电压值为２．５Ｖ，接成稳压电源时其稳压值可由Ｒ３１和Ｒ３０的比值预先设定，这里实际输出电压为２．５Ｖ×（１＋５１０／１５００）＝３．３５Ｖ（空载），Ｑ１１的加入是为了扩大稳定电流，Ｄ１１是为了提高Ｑ１１的ｃ－ｅ极间工作电压，扩大动态工作范围。
５．自检启动（Ｐ．Ｇ）信号产生电路
一般微机对Ｐ．Ｇ信号的要求是：在各组直流稳压电源输出稳定后，再延迟１００～５００毫秒产生＋５Ｖ高电平，作为微机控制器的“自检启动控制信号”。
本机Ｐ．Ｇ信号产生电路由Ｑ２１、ＩＣ５及其外围元件组成。当ＩＣ１得电工作后，{3}脚输出高电平，使Ｑ２１截止，在Ｖｒｅｆ经过Ｒ１０４对Ｃ６０充电延时后，发射极电压可稳定在３．６Ｖ，此电压加到比较器ＩＣ５同相端，高于反相端参考电压（由Ｖｒｅｆ在Ｒ１０５和Ｒ１０６上的分压决定，为１．８５Ｖ），因此比较器输出高电平＋５Ｖ，通知微机自检启动成功，电源已准备好。
６．软开／关机（ＰＳ－ＯＮ）电路
微机通过改变ＰＳ－ＯＮ端的输入电平来启动和关闭整个电源。当ＰＳ－ＯＮ端悬空或微机向其送高电平（待机状态）时，电源关闭无输出；送低电平时，电源启动，各输出端正常输出直流稳压电源。
ＰＳ－ＯＮ电路由ＩＣ１０、Ｑ７、Ｑ２０等元件构成，当ＰＳ－ＯＮ端开路或软关机（微机向ＰＳ－ＯＮ端送入＋５Ｖ高电平）时，接成比较器使用的ＩＣ１０（ＴＬ４３１）由于内部基准稳压源的作用，输入端Ｒ电压为２．５Ｖ，输出端Ｋ电压为低电平 ，Ｑ７饱和，ｃ极为高电平，通过Ｒ８０、Ｄ２５、Ｄ４０将ＩＣ１{4}脚上拉到高电平，ＩＣ１无脉冲输出。与此同时，因Ｑ７饱和，Ｑ２０也饱和，使得Ｑ５基极（保护电路控制输入端）被对地短路，禁止保护信号输入，保护电路不工作。当将ＰＳ－ＯＮ端对地短路或软开机（微机向ＰＳ－ＯＮ端送低电平）时，ＩＣ１０的Ｒ极电压低于２．５Ｖ，Ｋ极输出高电平，Ｑ７截止，Ｄ２５、Ｄ４０不起作用，ＩＣ１{4}脚电压由Ｒ９０和Ｒ４０的分压决定，为０．１５Ｖ，ＩＣ１开始输出调宽脉冲，电源启动工作。此时Ｑ２０处于截止状态，将Ｑ５基极释放，允许任何保护信号进入保护控制电路。
７．自动保护电路
该电源设置有完善的Ｔ１一次绕组过流、短路保护电路，二次绕组＋３．３Ｖ、＋５Ｖ输出过压保护，－５Ｖ、－１２Ｖ输出欠压保护电路，所有保护信号都从Ｑ５基极接入，电源正常工作时，该点电位为０Ｖ，保护控制管Ｑ５、Ｑ６均截止。若有任何原因使该点电位上升，由于Ｄ２３、Ｒ４４的正反馈作用，将使Ｑ５、Ｑ６迅速饱和导通，通过Ｄ２４将ＩＣ１{4}脚上拉到高电平，使ＩＣ１无脉冲输出，电源停止工作，从而保护各器件免遭损坏。
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长沙 王放声
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2009-7-10 21:58:54统计：［］
