ATX电源基本介绍

2004-02-21
ATX电源基本介绍
交流电源插座上安装 的是EMI电源滤波器， 这个由扼流圈和电容 组成低通电路能滤除 电源线上高频杂波及 同相干扰信号，同时 也将电源内部的干扰 信号遮罩起来，构成 EMI的第一道防线。 输入滤波电路
2004-02-21
ATX电源基本介绍
交流电经过电源板，再通过保险丝， 然后再次经过由电感(DM/CM choke) 和电容(X-Cap/Y-Cap)组成的第2道高 频滤波电路以充分滤除高频杂波， 有的还接有压敏电阻以防止雷电感 应而引起的高电压，然后再经过限 流热敏电阻进入高压整流滤波电路 保险丝能在电源功率太大或组件出 现短路时熔断以保护电源内部的组 件，而限流热敏电阻含有金属氧化 物成分，能限制瞬间的大电流，减 少电源对内部组件的电流冲击。
1.Input Voltage (输入电压范围) 2.Frequency(输入电压频率范围)
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计算机电源的主要电性能参数指针(Electrical)
注: 电源的基本性能参数以Intel ATX 12V Ver 1.3为例 5. Input Current输入电流 Maximum steady state input current shall be less than 5.5A RMS at 90Vac and maximum load. 6. Input Over-current protection 输入过流保护 The power supply shall incorporate primary fusing for input over-current protection to prevent damage to the power supply and meet product safety requirements. 7. Input Under-Voltage Protection输入欠压保护 The power supply shall contain protection circuitry such that the application of an input voltage below the minimum (90Vac) shall not cause damage to the power supply. 8. Transient Protection 瞬态保护 The power supply shall operate within specifications under transients as defined in IEC 61000-4-4 (EFT-Electrical Fast Transient) and IEC 61000-4-5 (Surge Test).
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设备介绍 Equipment introduce
2. 示波器 Tektronix DBiblioteka BaiduO TDS 7104
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设备介绍 Equipment introduce
规格：
带宽（bandwidth)：1GHz 取样率(Real time sampling rate)： 10GS/s 输入通道(Input channel): 4, each with 8-bit resolution 触发模式(Trigger mode): Edge,logic,pulse,and sequence at up to 1GHz band width. 量测(Powerful built-in measurement capability): histograms(直方 图）,automatic measurements（自动量测）, and measurement statistics（测量统计）
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ATX电源基本介绍
输出整流滤波电路
经过高频开关变压器降压后的脉 动电压, 同样要使用二极管和电 容进行整流和滤波，只是此时整 流时的工作频率很高，必须使用 具有快速恢复功能的肖特基整流 二极管，而整流部分使用的电容 也不能有太大的交流阻抗，选择 的电容不但容量要大，还要有较 低的交流电阻，还能见到1、2个 体积硕大的带磁心、的电感线圈， 与滤波电容一起滤除高频的交流 成分，保证输出纯净的直流电.
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设备介绍 Equipment introduce
3. DC Power Supply 6210k-20
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设备介绍 Equipment introduce
规格：
功率：1000W 电压：8~600V 电流：1.7~125A 过电压保护（OVP) 过温度保护 (OTP) 多种电压及电流组合可弹形选择 GPIB控制接口 Output Noise&Ripple: 10mV~100mV(rms),50mV~500mV(p-p)
输入滤波电路
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ATX电源基本介绍
1、交流电源进行整流滤波， 为主变换电路提供波纹较 小的直流电压。主要由全 桥整流器、滤波电容(高压 解电容) 、平衡电阻组成 2、整流电路:主要有半波整流、 全波整流及桥式整流电路。 经共模滤波器净化后无干 扰的220V市电经过全波整 流，高压滤波电容滤波后， 在高压滤波电容上形成约 300V（空载）的直流电压， 给电源开关功率管供电。
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主变换电路
高频开关变压器同样是整个电路 中的核心部件, 高频开关变压器 能够提供我们所需要的几组直流 电压。驱动变压器将PWM集成电 路输出的控制信号进行放大以驱 动开关管进行工作，同时还可以 将开关管工作的高压区和集成电 路工作的低压区进行物理隔离。 待机电源是一套独立的小型开关 电源，这就是我们所说的待机电 路，其输出的电压为电源的主电 路供电，同时通过+5 VSB端输出 到主板来实现唤醒功能。
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ATX电源基本介绍
Power Supply的基本工作原理： 1）首先对交流电进行整流和滤波，输出高压直流电。 2）然后用开关电路将直流电转换为高频的脉动直流电并送到高频 开关变压器上。我们一般选用体积小的铁氧体变压器。 3）然后再对输出的低压电进行整流和滤波并最后输出。 实际电路中，一般使用大功率的三极管或场效应管来做开关， 根据控制电路的信号来导通和截止，工作频率可达几十KHz到几百 KHz，然后与变压器，高低压整流滤波电路，就组成了一简易的开 关电源。当需要提升输出电压则增加开关管的导通时间，反之增加 它的截止时间。
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主变换电路
主变换电路是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作用. 开关电源顾名思义其核心就是开关 二字，实际电路中使用两个大功率 的开关管轮流导通和截止,将直流电 转换为高频率的脉动直流电, 并送 到高频开关变压器上进行降压，这 样就完成了高电压直流--高频率高 电压脉冲-- 高频低电压脉冲--低压 直流的转换过程, 当然，这里真正 的核心还是PWM集成电路，它产 生固定的频率来控制两个开关管的 导通和截止, 并根据输出电压的大 小,自动调整开关管导通和截止的时 间, 将输出电压固定在指定的幅度 上, 此外还能负责整个电路的保护 工作。
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输出整流滤波电路图
滤波电路: 主要有电容( 低频滤 波) 电感( 高频滤波) 及复式滤 波电路三种. 将变换器输出的 高频交流电压进行整流滤波， 得到需要的直流电压，同时防 止高频噪声对负载的干扰。在 电源中，+5V V 、+3.3V、 +12V的整流管采用的是肖特基 对管。在输出滤波电容方面， 因开关变压器工作在较高的频 率下，输出的交变谐波成分特 别丰富，因此电源中设置了多 级LC滤波器对其过滤。
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ATX电源基本介绍
控制电路 有的电源还设计了 温控电路，采用热 敏电阻探测电源内 部的温度, 并自动 调整散热风扇的转 速，让电源内部保 持均衡的温度。
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ATX电源基本介绍
Standby待机电源
待机电源本身也是一个完整的开关 电源，Standby线路(AC Source存在 时，它就必须存在时输出+5VSB电 源, 主要是提供计算机进入省电阶段 时﹐提供省电IC之电源使用. 。只要 ATX电源一上电，辅助电源便开始 工作，输出的电压一路用来向电源 板提供工作电压，另一路作为+5 VSB电压向主机相关电路供电，以 便在待机状态内主要设备停止工作 的情况下维持设备工作，实现远程 遥控和网络唤醒功能.
规格：
• • • • 功率：3000W 电压：0~300VAC, 1 phase. 频率：15~2000Hz 输出模式：Direct Digital Synthesis waveform generation
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波形输出：Programmable sine, square, or distorted sine（切幅正弦波） waveform output (30组）
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ATX电源基本介绍
主要包括：输入滤波电路、主变换电路、整 流滤波输出、控制电路、保护电路和辅助 电源等。 线路结构图：
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ATX电源基本介绍
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ATX电源基本介绍
ATX 12V电源接头
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ATX电源基本介绍
接头描述：
1）3.3V （3P) 2) 5V-SB: 5V stand by.供给起动电路用。 3）PS-ON: Low , Power supply “on” High, Power supply “off” 4) Power OK: 提供一个power good 信号。 5）COM: GND 6) +12V: Main 12V+CPU 12V 7) +5V (4P)
可靠度电气测试介绍 Electrical Test
1. 设备介绍 2. ATX 电源基本介绍 3. 测试项目介绍
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设备介绍 Equipment introduce
1. AC Power Source Chroma 6530
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设备介绍 Equipment introduce
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输入整流滤波电路
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S1为Input Voltage Range Selecting Switching ON=115Vac; OFF=230Vac
此为上面电路中S 1=ON= 115Vac 时 简化的 二倍倍压电路 用于将115 Vac倍压到 相当于230 Vac整流滤波后的 约300 V （空载）直流电压.
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计算机电源的主要电性能参数指针(Electrical)
注: 电源的基本性能参数以Intel ATX 12V Ver 1.3为例
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一. AC Input
3. Range Switching(输入电 压选择开关) 4. Power Factor(功率因子) For test purposes, the power factor, when measured at 120Vac and maximum load, shall be greater than 0.50(for no PFC)/0.90(for PFC).
输出： Programmable voltage, current limit（限电流）, frequency, phase, and distortion （模拟失真） 量测： Powerful measurement of Vrms（电压有效值）, Irms（电流有效值）, Ipk, power, frequency, crest factor(峰值因数，振幅与有效值之比）, power factor(功率因 数）, inrush current（浪涌电流，瞬间峰值电流），VA(总功率），VAR(无用功率）