详细电脑开关电源维修图解及原理图解大字版
详细电脑开关电源维修图解及原理图解大字版
由于保险丝不断地熔断,搜索范围就缩小了。可能性只有3个:1、整流桥击穿;2、大电解电容击穿;3、初级开关管击穿。电源的整流桥一般是分立的四个整流二极管,或是将四个二极管固化在一起。将整流桥拆下一量是正常的。大电解电容拆下测试后也正常,注意焊回时要注意正负极。最后的可能就只剩开关管了。这个电源的初级只有一个大功率的开关管。拆下一量果然击穿,找同型号开关管换上,问题解决。
(1)半波整流
半波整流电路只需一个二极管,见图2(a)。在交流电正半周时VD导通,负半周时VD截止.负载R,。上得到的是脉动的直流电。
(2)全波整流
全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图2(b)。负载R1。上得到的是脉动的全波整流电流,输出电压比半波整流电路高。
(4)集成化稳压电路
近年来已有大量集成稳压器产品问世,品种很多,结构也各不相同。目前用得较多的有三端集成稳压器,有输出正电压的CW7800系列和输出负电压的CW7900系列等产品。输出电流从0.1A一3A,输出电压有5V、6V、9V、12V、l5V、18V、24V等多种。这种集成稳压器只有三个端子,稳压电路的所有部分包括大功率调整管以及保护电路等都已集成在芯片内。使用时只要加上散热片后接到整流滤波电路后面就行了。外围元件少,稳压精度高,工作可靠,—般不需调试。图4(c)是——个三端稳压器电路。图中C是主滤波电容,Cl、C2是消除寄生振荡的电容,VD是为防止输入短路烧坏集成块而使用的保护二极管。
五、电源电路读图要点和举例电源电路是电子电路中比较简单然而却是应用最广的电路。拿到—张电源电路图时,应该:1.先按“整流一滤波一稳压”的次序把整个电源。电路分解开来,逐级细细分析。2.逐级分析时要分清主电路相辅助电路、主要元件和次要元件,弄清它们的作用和参数要求等。例如开关稳压电源中,电感电容和续流二极管就是它的关键元件。3.因为晶体管有NPN和PNP型两类,某些集成电路要求双电源供电,所以一个电源电路往往包括有不同极性不同电压值和好几组输出。读图时必须分清各组输出电压的数值和极性。在组装和维修时也要仔细分清晶体管和电解电容的极性,防止出错。4.熟悉某些习惯画法和简化画法。5.最后把整个电源电路从前到后全面综合贯通起来。这张电源电路图也就读懂了。
电脑开关电源维修图解(2)
电脑开关电源维修图解(2)健全的PC电源中都具备9种颜色的导线(目前主流电源都省去了白线),它们的具体功能相信还有不少网友搞不清楚,今天就给大家详细的讲解一下。
黄色:+12V黄色的线路在电源中应该是数量较多的一种,随着加入了CPU和PCI-E显卡供电成分,+12V的作用在电源里举足轻重。
+12V一直以来硬盘、光驱、软驱的主轴电机和寻道电机提供电源,及为ISA插槽提供工作电压和串口设备等电路逻辑信号电平。
+12V的电压输出不正常时,常会造成硬盘、光驱、软驱的读盘性能不稳定。
当电压偏低时,表现为光驱挑盘严重,硬盘的逻辑坏道增加,经常出现坏道,系统容易死机,无法正常使用。
偏高时,光驱的转速过高,容易出现失控现象,较易出现炸盘现象,硬盘表现为失速,飞转。
目前,如果+12V供电短缺直接会影响PCI-E显卡性能,并且影响到CPU,直接造成死机。
蓝色:-12V-12V的电压是为串口提供逻辑判断电平,需要电流不大,一般在1A以下,即使电压偏差过大,也不会造成故障,因为逻辑电平的0电平从-3V到-15V,有很宽的范围。
红色:+5V+5V导线数量与黄色导线相当,+5V电源是提供给CPU和PCI、AGP、ISA等集成电路的工作电压,是电脑中主要的工作电源。
目前,CPU都使用了+12V和+5V的混合供电,对于它的要求已经没有以前那么高。
只是在最新的Intel ATX12V 2.2版本加强了+5V的供电能力,加强双核CPU的供电。
它的电源质量的好坏,直接关系着计算机的系统稳定性。
白色:-5V目前市售电源中很少有带白色导线的,白色-5V也是为逻辑电路提供判断电平的,需要电流很小,一般不会影响系统正常工作,基本是可有可无。
橙色:+3.3V这是ATX电源专门设置的,为内存提供电源。
最新的24pin主接口电源中,着重加强了+3.3V供电。
该电压要求严格,输出稳定,纹波系数要小,输出电流大,要20安培以上。
一些中高档次的主板为了安全都采用大功率场管控制内存的电源供应,不过也会因为内存插反而把这个管子烧毁。
ATX开关电源原理图、维修讲解
一、概述ATX开关电源的主要功能是向计算器系统提供所需的直流电源。
一般计算器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,ATX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。
ATX开关电源原理图及维修讲解
ATX开关电源原理图、维修讲解一、概述ATX开关电源的主要功能是向计算器系统提供所需的直流电源。
一般计算器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,在直流输出端设有超载保护电路。
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,ATX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。
电脑开关电源维修图解(3)
电脑开关电源维修图解(3)主板20针电源插口及电压:在主板上看:编号输出电压编号输出电压1 3.3V 11 3.3V2 3.3V 12 -12V3 地 13 地4 5V 14 PS-ON5 地 15 地6 5V 16 地7 地 17 地8 PW+OK 18 -5V9 5V-SB 19 5V10 12V 20 5V在电源上看:编号输出电压编号输出电压20 5V 10 12V19 5V 9 5V-SB18 -5V 8 PW+OK17 地 7 地16 地 6 5V15 地 5 地14 PS-ON 4 5V13 地 3 地12 -12V 2 3.3V11 3.3V 1 3.3V可用万用电表分别测量。
另附:24 PIN ATX电源电压对照表ATX电源几组输出电压的用途+3.3V:最早在ATX结构中提出,现在基本上所有的新款电源都设有这一路输出。
而在AT/PSII电源上没有这一路输出。
以前电源供应的最低电压为+5V,提供给主板、CPU、内存、各种板卡等,从第二代奔腾芯片开始,由于CPU的运算速度越来越快,INTEL公司为了降低能耗,把CPU的电压降到了3.3V以下,为了减少主板产生热量和节省能源,现在的电源直接提供3.3V电压,经主板变换后用于驱动CPU、内存等电路。
+5V:目前用于驱动除磁盘、光盘驱动器马达以外的大部分电路,包括磁盘、光盘驱动器的控制电路。
+12V:用于驱动磁盘驱动器马达、冷却风扇,或通过主板的总线槽来驱动其它板卡。
在最新的P4系统中,由于P4处理器能能源的需求很大,电源专门增加了一个4PIN的插头,提供+12V电压给主板,经主板变换后提供给CPU和其它电路。
所以P4结构的电源+12V输出较大,P4结构电源也称为ATX12V。
-12V:主要用于某些串口电路,其放大电路需要用到+12V和-12V,通常输出小于1A.。
-5V:在较早的PC中用于软驱控制器及某些ISA总线板卡电路,通常输出电流小于1A.。
电脑电源维修电脑开关电源维修图解
电脑电源维修电脑开关电源维修图解电电电源电修电电电电电源电修电解年月日星期四 2009091013:19一电强电的CPU可以电着我电在电电的电世界里电速狂奔~一电超酷的电示电着我电数卡会在电电的3D世界里电略那五光十色的震~一电电电电的更能电电我电电入那美妙的撼声卡音电殿堂~一强电而电定工作的电电电源~电是我电的电算机能出色工作的必要保电。
个电算机电电电源工作电电电高~通电的电流电大~又工作在有自感电电电的电下~因此状~使用电程中故障率电高。
电于电源电生的故障~不少朋友束手无策~其电~只要有一点电子电路知电~就可以电松的电修电源。
首先~我电要知道电算机电电电源的工作原理。
电源先高电电交流电;将220V,通电全电二管;电极1、2,整流以后成电高电电的直流电~再电电电容电波;电脉冲3,以后成电高电直流电。
此电~控制电路控制大功率电电三管高电直流电按照一定的高电电率分批送到极将高电电电器的初电;电4,。
接着~把次电电圈电出的降电后的高电低电交流电通电整流电波电从电电能使电电工作的低电电强电流的直流电。
其中~控制电路是必不可少的部分。
能有效它的电控电出端的电电电~向功率电电三管电出信控制电电上下电整的幅度。
在电算机电电并极号电源中~由于电源电入部分工作在高电电、大电流的电下~故障率最高~其次电出直流状部分的整流二管、保电二管、大功率电电三管电易电~再就是电电制器极极极坏脉TL494的4脚电电是保电电路的电电电电点。
通电电多台电源的电修~电电出了电付电源常电故障的方法。
一、在电情下~“望、电、电、切”断况由于电修电源要接到触220V高电电~人一旦接体触36V以上的电电就有生命危电。
因此~在有可能的件下~量先电电一下在电电下有无明电的短路、元器件电电条尽断状坏故障。
首先~打电电源的外~电电保电电;电壳5,是否熔~再电察电源的部情~如断内况果电电电源的PCB板上元件破裂~电电重点电电此元件~一般电电是出电故障的主要原来因~电一下电源部是否有糊味~电电是否有电焦的元器件~电一下电源电的电电~是内坏否电电源电行电电的操作~电一点电于电修任何电电都是必电的。
电脑ATX电源工作原理及检修
电脑ATX电源工作原理及检修(附带图纸)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、、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PS-ON信号为低电平,PW-OK、+5VSB信号为高电平,ATX插头+、±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。
开关电源的工作原理和常见故障分析及维修
开关电源的工作原理和常见故障分析及维修开关电源的主要电路是由:防雷电路,输入电磁干扰滤波器(Electromagnetic Interference,简称EMI),输入整流滤波电路,功率变换电路,脉宽调制(PWM)控制器电路,输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过压,欠压保护电路, 输出过压,欠压保护电路,输出过流保护电路,输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:高频脉冲电压。
把高频脉冲电压送给高频变压器,高频变压器的次级(二次侧)就会感应出一定的高频脉冲交流电,并送给高频整流滤波电路进行整流,滤波。
经高频整流滤波后便可得到我们所需的各种直流电压。
输出电压下降或上升时,由取样电路将取样信号通过光电耦合器(PC817),送入控制电路,经过其内部调制,由控制电路的输出端将变宽的或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极(G 极),使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄,由此改变输出电压平均值的大小,从而使直流电压基本稳定在所须的电压值上。
开关电源的电路原理图如下:开关电源电路原理图开关电源的常见故障分析及维修由于开关电源的输入部分工作在高压,大电流的状态下,故障率最高,如高压大电流整流二极管,滤波电容,开关功率管等较易损坏。
其次就是输出整流部分的整流二极管,保护二极管,滤波电容,限流电阻等较易损坏;再就是脉宽调制控制器的反馈部分和保护部分。
下面就对开关电源常见故障产生的原因作一分析及如何排除这些故障的维修方法。
一.保险丝熔断一般情况下,保险丝熔断说明开关电源的内部电路存在短路或过流的故障。
由于开关电源工作在高电压,大电流的状态下,直流滤波和变换振荡电路在高压状态工作时间太长,电压变化相对大。
电网电压的波动,浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。
重点应检查电源输入端的整流二极管,高压滤波电解电容,开关功率管,UC3842本身及外围元器件等。
检查一下这些元器件有无击穿,开路,损坏,烧焦,炸裂等现象。
电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧
电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧一、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A TX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A TX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。
开关电源的原理分析与维修ppt课件(共95张PPT)
化,促使片内对PWM比较器进行调节,改变占空比,达到稳压的目的。 高频信号噪声,开关电源中对直流输入进行高频的斩波,然后通过高频的变压器进行传输,在这个过程中,必然会掺入高频的噪声干扰。
三、【以UC3842芯片为核心控 制部件的开关电源原理分析】
UC3842的概述与特点
UC3842是一种高性能的固定频率电流型 控制器,单端输出,可直接驱动晶体管 和场较应管,具有管脚数量少、外围电 路简单、安装与调试简便、性能优良、 价格低廉等优点,在100W以下的开关电 源中有很好的应用前景。
1脚外接阻容元件,用来补 偿误差放大器的频率特性。
2脚是反馈电压输入端,将 取样电压加到误差放大器 的反相输入端,再与同相 输入端的基准电压进行比 较,产生误差电压。
3脚是电流检测输入端,与电 阻配合,构成过流保护电路。
4脚外接锯齿波振荡器外部定 时电阻与定时电容,决定振 荡频率。
5脚是接地脚。
短路保护
如果人为意外地将输出端短路,这时输出电流将成倍增 大,使得自动恢复开关RF内部的热量激增,它立即断开 电路,起到过压保护作用。一旦故障排除,自动恢复开 关RF在5s之内快速恢复阻抗。
过压保护
如果供电电压发生过压(在265V以上),UC3842无法调节占 空比,变压器的初级绕组电压大大提高,UC3842的脚7 供电电压也急剧上升,关闭输出。
线性电源的组成
电源变压器
将电网交流电压〔220V〕变换成符合需 要的交流电压,此交流电压经过整流后 可获得电子板卡所需的直流电压。
开关电源原理与维修开关电源原理图
开关电源原理与维修开关电源原理图
电源是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态,功耗小,转化率高,且体积和重量只有线性电源的20%—30%,故目前它已成为稳压电源的主流产品。电子设备电气故障的检修,本着从易到难的原则,基本上都是先从电源入手,在确定其电源正常后,再进行其他部位的检修,且电源故障占电子设备电气故障的大多数。故了解开头电源基本工作原理,熟悉其维修技巧和常见故障,有利于缩短电子设备故障维修时间,提高个人设备维护技能。
如果电源启动一下就停止,则该电源处于保护状态下,可直接测量PWM芯片保护输入脚的电压,如果电压超出规定值,则说明电源处于保护状态下,应重点检查产生保护的原因。
2.常见故障
保险丝熔断
一般情况下,保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。由于电源工作在高电压、大电流的状态下,电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管,高压滤波电解电容,逆变功率开关管等,检查一下这此元器件有无击穿、开路、损坏等。如果确实是保险丝熔断,应该首先查看电路板上的各个元件,看这些元件的外表有没有被烧糊,有没有电解液溢出,如果没有发现上述情况,则用万用表测量开关管有无击穿短路。需要特别注意的是:切不可在查出某元件损坏时,更换后直接开机,这样很有可能由于其它高压元件仍有故障又将更换的元件损坏,一定要对上述电路的所有高压元件进行全面检查测量后,才能彻底排除保险丝熔断的故障。
按TRC控制原理,有三种方式:
1.脉冲宽度调制(PulseWithModulation,缩写为PWM)
开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
2.脉冲频率调制(PulseFrequencyModulation,缩写为PFM)
计算机开关电源的工作原理与维修
计算机开关电源的工作原理与维修计算机开关电源工作电压较高,通过的电流较大,又工作在有自感电动势的状态下,因此,使用过程中故障率较高。
对于电源产生的故障,不少朋友束手无策,其实,只要有一点电子电路知识,就可以轻松的维修电源。
对ATX电源控制电路的工作原理进行了较详细的阐述,望能对广大维修者有所帮助。
一、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.辅助电源电路只要有交流市电输入,ATX开关电源无论是否开启,其辅助电源一直在工作,为开关电源控制电路提供工作电压。
市电经高压整流、滤波,输出约300V 直流脉动电压,一路经R72、R76至辅助电源开关管Q15基极,另一路经T3开关变压器的初级绕组加至Q15集电极,使Q15导通。
T3反馈绕组的感应电势(上正下负)通过正反馈支路C44、R74加至Q15基极,使Q15饱和导通。
反馈电流通过R74、R78、Q15的b、e极等效电阻对电容C44充电,随着C44充电电压增加,流经Q15基极电流逐渐减小,T3反馈绕组感应电势反相(上负下正),与C44电压叠加至Q15基极,Q15基极电位变负,开关管迅速截止。
Q15截止时,ZD6、D30、C41、R70组成Q15基极负偏压截止电路。
反馈绕组感应电势的正端经C41、R70、D41至感应电势负端形成充电回路,C41负极负电压,Q15基极电位由于D30、ZD6的导通,被箝位在比C41负电压高约6.8V(二极管压降和稳压值)的负电位上。
同时正反馈支路C44的充电电压经T3反馈绕组,R78,Q15的b、e极等效电阻,R74形成放电回路。
随着C41充电电流逐渐减小,Ub电位上升,当Ub电位增加到Q15的b、e极的开启电压时,Q15再次导通,又进入下一个周期的振荡。
项目四 开关电源的原理与检修
学习目标
■了解开关电源的发展和应用; ■掌握大功率晶体管GTR、功率场效应晶体管MOSFET结构特性; ■掌握DC/DC变换电路的基本概念和工作原理; ■掌握开关电源组成与原理; ■掌握 PC主机开关电源典型故障现象及检修方法; ■学会开关电源应用 。
项目描述
开关电源是一种高效率、高可靠性、小型化、轻型化的稳压电源, 是电子设备的主流电源。广泛应用于生活、生产、军事等各个领域。 各种计算机设备、彩色电视机等家用电器等都大量采用了开关电源。 图4-1是常见的PC主机开关电源。
路决定。I两b I个cs PN结都为正向偏置是饱和的特征。饱和时集电极、发 射极间的管压降Uces很小,相当于开关接通,这时尽管电流很大,但 损耗并不大。GTR刚进入饱和时为临界饱和,如Ib继续增加,则为过 饱和。用作开关时,应工作在深度饱和状态,这有利于降低Uces和减 小导通时的损耗。
饱和区
BUces:当R为0,即发射极和基极短路,用BUces表示其击穿电压。
BUcex:发射结反向偏置时,集电极和发射极之间的击穿电压。
其中BUcbo>BUcex>BUces>BUcer>BUceo,实际使用时,为确保安 全,最高工作电压要比BUceo低得多。
②集电极最大允许电流IcM GTR流过的电流过大,会使GTR参数劣化,性能将变得不稳定,尤其
致热击穿而烧坏。
(3)GTR的二次击穿和安全工作区 1)二次击穿问题 实践表明,GTR即使工作在最大耗散功率范围内,仍有可能突然损坏,
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电脑开关电源维修图解一颗强劲的CPU可以带着我们在复杂的数码世界里飞速狂奔,一块最酷的显示卡会带着我们在绚丽的3D世界里领略那五光十色的震撼,一块最棒的声卡更能带领我们进入那美妙的音乐殿堂。
相对于CPU,显示卡、声卡而言,电源可能是微不足道的,我们对它的了解也不是很多,可是我们必须知道,一个稳定工作的电源,是使我们计算机能够更好工作的前提。
计算机开关电源工作电压较高,通过的电流较大,又工作在有自感电动势的状态下,因此,使用过程中故障率较高。
对于电源产生的故障,不少朋友束手无策,其实,只要有一点电子电路知识,就可以轻松的维修电源。
首先,我们要知道计算机开关电源的工作原理。
电源先将高电压交流电(220V)通过全桥二极管(图1、2)整流以后成为高电压的脉冲直流电,再经过电容滤波(图3)以后成为高压直流电。
此时,控制电路控制大功率开关三极管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级(图4)。
接着,把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使电脑工作的低电压强电流的直流电。
其中,控制电路是必不可少的部分。
它能有效的监控输出端的电压值,并向功率开关三极管发出信号控制电压上下调整的幅度。
在计算机开关电源中,由于电源输入部分工作在高电压、大电流的状态下,故障率最高;其次输出直流部分的整流二极管、保护二极管、大功率开关三极管较易损坏;再就是脉宽调制器TL494的4脚电压是保护电路的关键测试点。
通过对多台电源的维修,总结出了对付电源常见故障的方法。
一、在断电情况下,“望、闻、问、切”由于检修电源要接触到220V高压电,人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。
因此,在有可能的条件下,尽量先检查一下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障。
首先,打开电源的外壳,检查保险丝(图5)是否熔断,再观察电源的内部情况,如果发现电源的PCB 板上元件破裂,则应重点检查此元件,一般来讲这是出现故障的主要原因;闻一下电源内部是否有糊味,检查是否有烧焦的元器件;问一下电源损坏的经过,是否对电源进行违规的操作,这一点对于维修任何设备都是必须的。
在初步检查以后,还要对电源进行更深入地检测。
用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况,如果电阻值过低,说明电源内部存在短路,正常时其阻值应能达到100千欧以上;电容器应能够充放电,如果损坏,则表现为AC电源线两端阻值低,呈短路状态,否则可能是开关三极管VT1、VT2击穿。
然后检查直流输出部分。
脱开负载,分别测量各组输出端的对地电阻,正常时,表针应有电容器充放电摆动,最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值。
否则多数是整流二极管反向击穿所致。
二、加电检测在通过上述检查后,就可通电测试。
这时候才是关键所在,需要有一定的经验、电子基础及维修技巧。
一般来讲应重点检查一下电源的输入端,开关三极管,电源保护电路以及电源的输出电压电流等。
如果电源启动一下就停止,则该电源处于保护状态下,可直接测量TL494的4脚电压,正常值应为0.4V以下,若测得电压值为+4V以上,则说明电源的处于保护状态下,应重点检查产生保护的原因。
由于接触到高电压,建议没有电子基础的朋友要小心操作。
三、常见故障1.保险丝熔断一般情况下,保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。
由于电源工作在高电压、大电流的状态下,电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。
重点应检查电源输入端的整流二极管,高压滤波电解电容,逆变功率开关管等,检查一下这些元器件有无击穿、开路、损坏等。
如果确实是保险丝熔断,应该首先查看电路板上的各个元件,看这些元件的外表有没有被烧糊,有没有电解液溢出。
如果没有发现上述情况,则用万用表进行测量,如果测量出来两个大功率开关管e、 c极间的阻值小于100kΩ,说明开关管损坏。
其次测量输入端的电阻值,若小于200kΩ,说明后端有局部短路现象。
2.无直流电压输出或电压输出不稳定如果保险丝是完好的,可是在有负载情况下,各级直流电压无输出。
这种情况主要是以下原因造成的:电源中出现开路、短路现象,过压、过流保护电路出现故障,振荡电路没有工作,电源负载过重,高频整流滤波电路中整流二极管被击穿,滤波电容漏电等。
这时,首先用万用表测量系统板+5V电源的对地电阻,若大于0.8Ω,则说明电路板无短路现象;然后将电脑中不必要的硬件暂时拆除,如硬盘、光盘驱动器等,只留下主板、电源、蜂鸣器,然后再测量各输出端的直流电压,如果这时输出为零,则可以肯定是电源的控制电路出了故障。
3.电源负载能力差电源负开能力差是一个常见的故障,一般都是出现在老式或是工作时间长的电源中,主要原因是各元器件老化,开关三极管的工作不稳定,没有及时进行散热等。
应重点检查稳压二极管是否发热漏电,整流二极管损坏、高压滤波电容损坏、晶体管工作点未选择好等。
4、通电无电压输出,电源内发出吱吱声。
这是电源过载或无负载的典型特征。
先仔细检查各个元件,重点检查整流二极管、开关管等。
经过仔细检查,发现一个整流二极管1N4001的表面已烧黑,而且电路板也给烧黑了。
找同型号的二极管换下,用万用表一量果然是击穿的。
接上电源,可风扇不转,吱吱声依然。
用万用表量+12V输出只有+0.2V,+5V只有0.1V。
这说明元件被击穿时电源启动自保护。
测量初级和次级开关管,发现初级开关管中有一个已损坏,用相同型号的开关管换上,故障排除,一切正常。
5、没有吱吱声,上一个保险丝就烧一个保险丝。
由于保险丝不断地熔断,搜索范围就缩小了。
可能性只有3个:1、整流桥击穿;2、大电解电容击穿;3、初级开关管击穿。
电源的整流桥一般是分立的四个整流二极管,或是将四个二极管固化在一起。
将整流桥拆下一量是正常的。
大电解电容拆下测试后也正常,注意焊回时要注意正负极。
最后的可能就只剩开关管了。
这个电源的初级只有一个大功率的开关管。
拆下一量果然击穿,找同型号开关管换上,问题解决。
其实,维修电源并不难,一般电源损坏都可以归结为保险丝熔断、整流二极管损坏、滤波电容开路或击穿、开关三极管击穿以及电源自保护等,因开关电源的电路较简单,故障类型少,很容易判断出故障位置。
只要有足够的电子基础知识,多看看相关报刊,多动动手,平时注意经验的积累,电源故障是可以轻松检修的。
电源电路构造和原理一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。
常见的家用电器中多数要用到直流电源。
直流电源的最简单的供电方法是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从220伏市电变换成直流电,应该先把220伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源的组成一般有四大部分,见图l。
其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路(1)半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图2(a)。
在交流电正半周时VD导通,负半周时VD截止.负载R,。
上得到的是脉动的直流电。
(2)全波整流全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图2(b)。
负载R1。
上得到的是脉动的全波整流电流,输出电压比半波整流电路高。
(3)全波桥式整流用4个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器,见图2(c)。
负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。
(4)倍压整流用多个二极管和电容器可以获得较高的直流电压。
图2(d)是一个二倍压整流电路。
当U2为负半周时VDl导通,Cl被充电,C1上最高电压可接近1.4U2;当U2正半周时VD2导通,Cl上的电压和U2叠加在一起对C2充电,使C2上电压接近2.8U2,是Cl上电压的2倍,所以叫倍压整流电路。
三、滤波电路整流后得到的是脉动直流电,如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分,就可得到平滑的直流电。
(1)电容滤波把电容器和负载并联,如图3(a),正半周时电容被充电,负半周时电容放电,就可使负载上得到平滑的直流电。
(2)电感滤波把电感和负载串联起来,如图3(b),也能滤除脉动电流中的交流成分。
(3)l、C滤波用1个电感和1个电容组成的滤波电路因为象一个倒写的字母“L”,被称为L型,见图3(c)。
用1个电感和2个电容的滤波电路因为象字母“x,',被称为丌型,见图3(d),这是滤波效果较好的电路。
(4)RC滤波电感器的成本高、体积大,所以在电流不太大的电子电路中常用电阻器取代电感器而组成RC滤波电路。
同样,它也有L型,见图3(e);n型,见图3(f)。
四、稳压电路交流电网电压的波动和负载电流的变化都会使整流电源的输出电压和电流随之变动,因此要求较高的电子电路必须使用稳压电源。
(1)稳压管并联稳压电路用一个稳压管和负载并联的电路是最简单的稳压电路,见图4(a)。
图中R是限流电阻。
这个电路的输出电流很小,它的输出电压等于稳压管的稳定电压值V;。
(2)串联型稳压电路有放大和负反馈作用的串联型稳压电路是最常用的稳压电路。
它的电路和框图见图4(b)、(c)。
它是从取样电路(R3、R4)中检测出输出电压的变动,与基准电压(Vz)比较并经放大器(VT2)放大后加到调整管(VTl)上,使调整管两端的电压随着变化。
如果输出电压下降,就使调整管管压降也降低,于是输出电压被提升;如果输出电压上升,就使调整管管压降也上升,于是输出电压被压低,结果就使输出电压基本不变。
在这个电路的基础上发展成很多变型电路或增加一些辅助电路,如用复合管作调整管,输出电压可调的电路,用运算放大器作比较放大的电路,以及增加辅助电源和过流保护电路等。
(3)开关型稳压电路.近年来广泛应用的新型稳珏电源是开关型稳压电源。
它的调整管工作在开关状态,本身功耗相小,所以有效率高、体积小等优点,但电路比较复杂。
开关稳压电源从原理上分有很多种。
它的基本原理框图见图4(d)。
图中电感L和电容C是储能和滤波元件,二极管VD是调整管在关断状态时为L、C滤波器提供电流通路的续流二极管。
开关稳压电源的开关频率都很高,一般为几~几十千赫,所以电感器的体积不很大,输出电压中的高次谐波也不多。
它的基本工作原理是:从取样电路(R3、R4)中检测出取样电压经比较放大后去控制一个矩形波发生器。
矩形波发生器的输出脉冲是控制调整管(VT)的导通和截止时间的。
如果输出电压U。
因为电网电压或负载电流的变动而降低,就会使矩形波发生器的输出脉冲变宽,于是调整管导通时间增大,使L、C储能电路得到更多的能量,结果是使输出电压U。