微机ATX电源原理与检修

微机ATX电源原理与检修(上)

赵俊明

目前，市面上电脑配置的电源几乎都是ATX开关电源。为方便维修人员检修此类电源，本文以威盛HY-320TY+P4型开关电源为例，依据实物绘出电源电路图（图1见下页），并介绍其工作原理及检修方法。

一、开关电源工作原理

TL494脉宽调制器、LM339四电压比较器的内部工作原理《，家电检修技术》已有相关文章介绍，本文不再赘述。

1.输入及整流、滤波电路

交流220 V电压先经过负温度系数热敏电阻CN2（浪涌抑制电路）、交流保险F1。然后再通过BD1～BD4组成的桥式整流后，在C30、C31串联滤波电容上建立起300 V左右的直流电压，为半桥功率变换电路及辅助电源电路提供工作电源。

2.辅助电源电路

（1）开关变压器电路：300 V左右的直流电压，一路通过开关变压器T3的①～②绕组加至开关管Q6的漏极；另一路则通过启动电阻R71、限流电阻R78、R75至开关管Q6的栅极，使Q6开始导通。Q6导通后，电流逐渐增大，T3①～②绕组产生上正下负的感应电动势，由于绕组间的电磁耦合，在绕组T3③～④绕组中也产生上正下负的感应电动势，经C23、R78、R75反馈到Q6的栅极，使Q6进一步导通，Q6迅速进入饱和状态。在Q6饱和期间，正反馈绕组上的感应电势对C23进行充电（极性为上负下正）。随着C23两端充电电压的上升，注入Q6的栅极电流越来越少，Q6退出饱和状态而进入放大状态，Q6漏极电流减

小，T3③～④绕组感应电势反相（上负下正），该电压促使Q6漏极电流进一步减小直至截止。Q6截止期间，C23通过T3的③～④绕组、地、R76、R74、R75、R78放电。当C23放电至一定程度时，其两端电压不足以使Q6保持截止状态，在R71的作用下，Q6又重新导通。

以上过程周而复始，从而形成自激振荡过程。考虑到场效应管的G、S极输入阻抗很高，输入电流小，电路中设立电阻R74为反馈回路提供通路，保证反馈电容C23有一定充放电流。（2）稳压控制电路：开关电源稳压环路的取样电压取自T3次级⑥脚，经整流、滤波后输出的+5 VSB电压。其稳压过程为：当+5 VSB电压由于某种原因引起升高时，经取样电阻R61、R61A、R64分压后加至U5 R端电位也升高，使得U5 K端电位下降，U4①②脚内部的发光二极管发光强度加大，U4的④③脚内部的光电管导通程度加强，脉宽调整管Q5的基极电位上升，进而使Q5导通，将Q6的栅极电压短路接地，使Q6提前截止，减少开关变压器的储能，降低输出电压。当次级+5 VSB电压由于某种原因降低时，其稳压过程与之相反，达到输出稳定电压的目的。

（3）输出电路：①T3⑤～⑥绕组输出的高频脉冲经D19整流、C16滤波后产生+5 VSB电压，作为主机唤醒A TX电源受控启动的工作电压。若该电压异常，主机就不会自动唤醒A TX 电源启动输出多路直流稳压电源。②T3⑤～⑦绕组输出的高频脉冲经D13整流、C13滤波后产生18 V左右直流电压，为推动电路和脉宽调制电路供电。

（4）保护电路：LK尖峰脉冲吸收回路：由C25、R77、D22构成尖峰脉冲电压吸收回路。在开关管Q6截止期间，将开关变压器T3的①～②绕组感应的反尖峰脉冲电压释放，以避免Q6的漏极电压过高而被击穿。②过流保护：由于某种原因使流经开关管Q6的源极电流增大时，电流检测电阻R76上的电压降增大，经R73加至Q5的基极电压也随之升高，从而使Q5导通，Q6的栅极电压消失，开关电源停止工作，实现了过流保护。

3.脉宽调制及推动电路

U（2TL494）脉宽调制器的任务是产生驱动脉冲，去控制推动半桥电路正常工作。而推动电

路的功能是将U2输出的脉动电压进一步放大，并经T2耦合后驱动半桥功率变换电路正常工作。当U2的⑿脚（VCC端）得电后，从其⒁脚输出5 V基准电源。该基准电源被分别用于为下述控制电路建立参考电平及供电。

（1）经由电阻R18、R58组成的分压器为内部采样放大器的反相输入②脚建立+4.5 V的基准电平。

（2）经由电阻R34、R20、R42组成的分压器，分别为U（3LM339）的⑻⑼⒁_脚和⑽⑾⒀脚所组成的两组电压比较器的反相输入端⑧脚和⑩脚建立起参考电平。

（3）经由电阻R28、R17、R15和二极管D2组成分压器，分别为U（3LM339）的⑥⑦①脚和④⑤②脚所组成的两个电压比较器的同相输入端⑦脚和反相输入端④脚建立起参考电平。

（4）为U3的③脚（VCC端）提供工作电源。

（5）经R12向PS-ON软开/关机电路供电。

在U2⑿脚得电后，且④脚为低电平的情况下，其⑧脚和⑾脚输出两种相位相差180·的驱动脉冲信号，经Q3、Q4放大，T2祸合，驱动Q7、Q8轮流导通，电源输出端可得到主机所需的各种直流电压。当由于某种原因使④脚为高电平(>3V)时，封锁⑧、⑾脚的调制脉宽输出。此时T2推动变压器原边绕组Q3、Q4推动管分别在R53和R54直流偏置电阻的作用下，处于正向偏置导通，两管导通电流在T2次级N3、N4绕组产生的感应电压大小相等，极性相反，Q7、Q8基极失去正偏而截止，各输出端电压为OV．D21、D17及C17用于抬高推动管Q3、Q4发射极电平，保证Q:3、Q4基极的有效低电平脉冲出现时能可靠地截止。

4.半桥功率变换电路

半桥功率变换电路由、开关管Q7和Q8、Tl原边绕组、T2副边绕组、防偏磁电容C28等组成。

当按下主机“PowER”(电源)开关或实现网络唤醒远程开机，PS一ON端被主板的电子开关接地，U3反相端⑥脚电位低于同相端⑦脚，①脚输出高电平，D6截止。此时，U3反相端④脚电位高于同相端⑤脚，②脚输出低电平，U２的④脚为低电平，⑧、⑾脚输出两路相位相差180“的脉宽调制信号到Q3、Q4的基极，经Q3、Q4推挽放大，T2祸合后分别加至Q7和Q8的基极，使两开关管轮流导通。当Q8导通而Q7截止时，300V直流电压和C31放电电流经Q８c、e极→T２N５绕组→Tl原边绕组→C28→C30正极→C30负极形成对C30的充电回路，充放电流在T1原边绕组上产生②十、①一的感应电势;当Q7导通而Q8截止时，储存在C30电容上的150V直流电压由C30正极→C28→T1的原边绕组→T２N５绕组→Q7c、e极→c30负极形成放电回路，该回路还包括300V直流电压对C31形成的充电电流，充

放电流在Tl原边绕组上产生②+、①一的感应电势。由此可见，无论是Q7导通还是Q8导通，T1原边绕组中均有电流流过，且两电流大小相等，方向相反。因此，开关变压器Tl副边各绕组中将会产生大小相等，极性相反的双向感应电势。D24、D25是Q7、QS的反向击穿保护二极管，C25、C26为加速电容，D20、R79，D26、R68分别为C25和C26提供能量泄放回路，为下一个周期Q7、Q8导通做好准备，C27、R83为抗干扰网络，用于消除Q7、Q8交替导通所产生的高频尖峰干扰，C28开关电路工作不对称时，防止T1出现磁饱和的电容。

5.ps一ON和p.G信号产生电路

ATX电源待机状态，辅助电源Q6起振，二次绕组D13、C13整流、滤波输出约18v直流电压，向U2⑿脚提供工作电源，U2得电工作后，从其⒁脚输出+5v参考基准电压(vref)。该参考电压至U3电压比较器③脚，并经R12、R37等分压，在PS--ON端建立起约4.4V高电平。同时，在④、⑤脚分别建立起0.39v和0.85v电压，由于同相端⑤脚电压高于反相端④脚，