电脑电源简介
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增加到1500V交流或2200V直流时，不击穿或拉电弧。
3、漏电流 通过隔离变压器在电源的火线或零线与易触及的金属
高頻隔离 變壓器
輸出整流 PC輸出 濾波
輔助電源
PWM控 制邏輯
輔助電路
反饋
电路基本分析：
1。ATX电源多采用脉冲宽度调制的方式调整输 出电压，避免了传统串联式稳压损耗较大的弊 病。
2。ATX电源的特点就是利用TL494芯片第4脚的 “死驱控制”功能，当该脚电压为＋5V时， TL494的第8、11脚无输出脉冲，使两个开关管 都截止，电源就处于待机状态，无电压输出。 而当第4脚为0V时，TL494就有触发脉冲提供给 开关管，电源进入正常工作状态。
从而关闭电源。同时也可用程序来控制“电源监 控部件”的输出，使“PS－ON”变为＋5V，自动 关闭电源。如在WIN9X平台下，发出关机指令， ATX电源就自动关闭。
2020/3/30
33
2020/3/30
开关元件
1.开关电源中一般使用功率晶体管作 为开关元件。
2.它具有自关断能力，开关时间短， 安全工作区宽，可靠性高等特点。
2020/3/30
7
4. ATX2.02与2.03的区 别：
将MicroATX名词改为正确的MiniATX，并对其外形尺寸进行了重新的 定义。 建议电源厂家在电源机盒顶端增加 新的通风窗口以增强对CPU的散热。
2020/3/30
8
5. ATX12V与ATX2.03的区别：
加强了+12VDC端的电流输出能力， 对+12V的电流输出、涌浪电流峰值、 滤波电容的容量、保护等做出了新 的规定。 采用新增加的4芯电源连接器为P4处 理器供电，供电电压为+12V. 加强了+5VSB的电流输出能力，改善 主板对即插即用和电源唤醒功能的 支持。
10
2020/3/30
ATX电源外观及组成
包括交流电输入的插座(有的电源上 还安装了一个交流输出插座或电源 开关 ) ,排气孔 ,多根直流输出电源 线，上面的接头主要分为三四种 :一 种连接到主板上，为电脑提供+3.3V、 +5V和+12V电压 ;另外有四五个D型 的大接头，用于给驱动设备供电， 而小电源插头则用来连接软驱;一个 专用的四芯接头，单独给CPU提供 +12V的电压.如下图所示:
2
3
C RL
PWM
VT
ATX電源中多采用變壓器式開關電源,下圖中 為另兩種開關電源.
VD VT
PWM L
C
RL
( 1 )并聯式開關電源
VT
PWM
L
VD
C
RL
( 2 )串聯式開關電源
2020/3/30
四.控制电路：
由控制芯片及一些外圍元件构成.其 功用主要有以下几項:
1. 產生一定頻率的矩形脈沖控制功 率管的開關.
2. 增加了+12V输出线和接插件。为了使+12V的电流 良好传输，增加了一只4芯的+12V接插头，该插头 也成为ATX12V电源的外观特征。
2020/3/30
13
2020/3/30
ATX12V电源输出信号
+3.3V：直接提供给主板经变换后用于驱动CPU、 内存等电路。
+5V：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。
31
辅助电源 及其它
1.辅助电源的一路输出送TL494，另 一路输出经分压电路得到“＋5VSB” 和“PS－ON”两个信号电压，它们 都为＋5V。其中，“＋5VSB”输出连 接到ATX主板的“电源监控部件”， 作为它的工作电压，要求“＋5VSB” 输出能提供10mA的工作电流。
2020/3/30
+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;利用一4PIN的 插头，连接主板，经主板变换后提供给CPU和其它 电路。
-12V：主要用于某些串口电路，其放大电路需要 用到+12V和-12V.
+5V Stand—By :是一个单独的电源电路,用于电源 及系统的唤醒服务.
2020/3/30
17
2020/3/30
18
2020/3/30
一.EMI 抑制部分：
噪声分为共态与正态噪声，主要有 以下几项抑制技术：
1。屏蔽技术 2。密封技术 3。引线技术 4。滤波 技术 5。开关电路中一般采用滤波 技术
（其基本电路如下）
19
2020/3/30
20
2ห้องสมุดไป่ตู้20/3/30
2020/3/30
9
2020/3/30
ATX电源特点
ATX电源最主要的特点就是，它不采 用传统的市电开关来控制电源是否 工作，而是采用“＋5VSB、PS－ON” 的组合来实现电源的开启和关闭， 只要控制“PS－ON”信号电平的变 化，就能控制电源的开启和关闭。 “PS－ON”小于1V伏时开启电源， 大于4.5伏时关闭电源。
4
2020/3/30
1. ATX1.1到ATX2.0标 准的区别：
对ATX电源内部的风路进行了调整，将原 来面向机箱内送气的风扇改为向机箱外排 气。 对PS_ON#、PWR_OK信号和+5VSB电源规格 进行了补充，对+3.3VDC端电压变动的范 围和软电源控制信号进行了重新定义。 加入可选择的风扇辅助电源、风扇监控、 IEEE1394电压和3.3V遥控电压等标准。 对电源内部配线颜色的定义进行了补充。
2. 根据輸出調節脈沖寬度而改變輸 出電壓.
3. 保護電路的控制電路.
26
2020/3/30
TL494控制器简介：
A：内部组成
它由锯齿波发生器，D触发器，两个
比较器，两个误差放大器，5V基准电压源
和两个驱动三极管等组成。
B：性能与特点
（1）推挽/单端输出；
（2）最高工作频率300KHZ；
2020/3/30
22
2020/3/30
三.变换器：
它是开关电源的关键部分。 ATX电 源的主变换电路与AT电源相同，采 用“双管半桥它激式”电路及 PWM(脉宽调制)控制电路，其控制 器多采用TL494控制芯片（其它的如 与之相似的KA7500B芯片）。其主 电路原理图如下所示：
23
1
4
VD
11
2020/3/30
12
ATX12V电源特点：
相比较其它ATX来看，ATX12V电源有以下两个明显 变化：
1. 增大+12V输出能力。主板上的CPU、Chipset等有 自身特定的工作电压，需要依赖VRM（CPU电压调 节组件）或是本地DC/DC来供给，随着IC功率的上 升，使用+12V来为这些部分供电要比使用+5V或 +3.3V易于传递更大功率并有更高的传输效率。
2020/3/30
29
五.输出整流滤波器：
工作原理与输入整流滤波器基本相 同.除此外其后端還加有一級穩壓電 路,如+5V就用到了LM7805的穩壓 芯片.
2020/3/30
30
2020/3/30
七.各种保护电路：
电源内部还需要对过压、过流、欠 压、过载、过热等进行保护；此外， 有的电源还设计了温控电路，如航 嘉LW-8388S就采用了热敏电阻探测 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。 上述电路都是通过使TL494 的第4脚升为高电平（一般为4.5V～ 5V)而使两开关管截止以达到保护目 的。
5
2. ATX2.00与2.01的区别：
对机箱和主板的I/O接口的定义进行 了修正和补充。 将+5VSB输出电流由原来的10mA增加 到720mA，改善了主板唤醒设备的能 力，提高了兼容性。
2020/3/30
6
3. ATX2.01与2.02的区 别：
针对250～300W以上的电源加入了新 的辅助电源连接器（一种6芯连接器) 将原来-5VDC和-12VDC的电压波动范 围由原来的±5％修改为±10％。
PC动力之源
-电脑电源简介
2020/3/30
1
2020/3/30
概述
PC电源是PC的一重要组成部分,其作 用相当于人的心脏,它是工业开关电 源中的一个分支 .开关电源具有体积 小、重量轻、转换效率高、自身发 热量小等诸多优点.PC电源相对其它 开关电源须输出多路的低电压大电 流的直流电，而且具备各种保护功 能，所以控制电路要复杂的多。
14
2020/3/30
ATX电源电路结构
包括以下几部分: 1.输入电网滤波器(EMI) 2.输入整流滤波器 3.变换器（主要由开关管及高频变压器组
成） 4.输出整流滤波器 5.控制电路 6.保护电路 7.辅助电源 及其它
15
主电路框图
AC輸入 EMI濾波器
整流濾波
高頻變換 開關元件
2
2020/3/30
開關電源分類
一: 按電源開關管的受激方式,可分為自激 勵方式和它激勵方式兩种.
二: 按開關管与負載的聯接方式,可分為 (1): 串聯式開關電源. (2): 并聯式開關電源. (3): 變壓器式開關電源.
三: 按開關時間的控制方式,可分為調寬控 制式開關穩壓電路和調頻式開關穩壓電路
3、保持时间（HOLD UP TIME ） ： 指在输入电压切断后，电源能继续保持输出的时 间，一般为20ms左右，通常不小于16ms 。
2020/3/30
35
4、纹波（RIPPLE ） 和杂讯 （NOISE） ：
在直流电上依附着一些周期性和随机性的交流信号， 我们称之为纹波和杂讯 ，用峰—峰值来定义，通常 用毫伏表示 。
3
2020/3/30
历史与发展
IBM的PC-AT/XT最早采用开关电源作 为电脑的电源 ,随后电脑内部各个部 件之间逐渐形成一套共同的标准 即 AT标准 ,符合此标准的电源称为AT电 源 .接着又出现具有自动控制功能的 ATX电源, ATX标准 经历了 ATX1.0,ATX2.03,ATX12V(即P4电源)等 的发展过程.
2020/3/30
37
开关电源安全标准
我国的国家标准是GB4943-1005 其具体内容如下：
1、爬电距离 指沿绝缘表面测得的两个导电零件之间或导电零件
与设备界面之间的最短距离，强调爬电距离是为了防止 器件间或器件与地之间打火威胁人身安全。
2、抗电强度 指在交流输入线之间或交流输入与机壳之间将零电压
5、负载调整率 （LOAD REGULATION） 电源负载变化引起的电源输出的变化 率
通常指标为3%~5%。 6、线路调整率 （LINE REGULATION） 指输入电压在最高和最低之间变化（180V~264V）时，
输出电压的波动范围，一般为1%~2%。
2020/3/30
36
PG信号与其他相关信号的时序关系
32
2.“电源监控部件”的输出与“PS－ON”相连，在 其触发按钮开关(非锁定开关)未按下时，“PS－ ON”为＋5V，它连接到电压比较器U1的正相输入 端，而U1负相输入端的电压为4.5V左右，这样电 压比较器U1的输出为＋5V，送到TL494的“死驱 控制脚”，使ATX电源处于待机状态。当按下主 板的电源监控触发按钮开关(装在主机箱的面板 上)，“PS－ON”变为低电平，则电压比较器U1的 输出就为0V，使ATX主机电源开启。再按一次面 板上的触发按钮开关，使“PS－ON”又变为＋5V，
（3）內部基准电压5V；
（4）输入电压≤41V；
27
C：引脚图
D：各引脚定义
1—比较器“1”同相输入；2—比较器“1”反相 输入；3—反馈；4—死区时间控制； 5—定 时元件CT； 6—定时元件RT；7—地；8—接 开关管“1”集电极； 9—接开关管“1”射极； 10—接开关管“2”集电极； 11—接开关管“2” 射极；12—VCC；13—输出控制；14—5V基 准电压输出； 15—比较器“2”反相输入； 16—比较器“2”同相输入。
3.其驱动方式有直接和间接两种。 4.ATX电源中多使用电磁隔离驱动方
式。
34
相关电路参数
1、PG ( POWER GOOD ) 信号 ： 当电源完全准备好后，通知CPU可以开始工作的 信号。其在开机后的100~500ms时间内由电源发出。
2、PF( POWER FAIL) 信号 ： PF信号是指当电源的交流输入电压切断，电源首 先给CPU一个持续时间约1ms的POWER FAIL信号， 通知CPU电源将马上关闭。
如上图所示：
它由共态扼流圈L3，正态扼流圈 L1,L2;跨线电容C1,C2 以及旁路电 容C3，C4 构成.L3用于滤除低频共 态噪声.L1,L2用于滤除低频正态噪 声；C2用于滤除低频正态噪声；C3， C4用于滤除高频共态噪声和正态噪 声。
21
二.输入整流滤波器：
如下圖所示: D為全橋整流器;L,C构成低通濾波器.
3、漏电流 通过隔离变压器在电源的火线或零线与易触及的金属
高頻隔离 變壓器
輸出整流 PC輸出 濾波
輔助電源
PWM控 制邏輯
輔助電路
反饋
电路基本分析：
1。ATX电源多采用脉冲宽度调制的方式调整输 出电压，避免了传统串联式稳压损耗较大的弊 病。
2。ATX电源的特点就是利用TL494芯片第4脚的 “死驱控制”功能，当该脚电压为＋5V时， TL494的第8、11脚无输出脉冲，使两个开关管 都截止，电源就处于待机状态，无电压输出。 而当第4脚为0V时，TL494就有触发脉冲提供给 开关管，电源进入正常工作状态。
从而关闭电源。同时也可用程序来控制“电源监 控部件”的输出，使“PS－ON”变为＋5V，自动 关闭电源。如在WIN9X平台下，发出关机指令， ATX电源就自动关闭。
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开关元件
1.开关电源中一般使用功率晶体管作 为开关元件。
2.它具有自关断能力，开关时间短， 安全工作区宽，可靠性高等特点。
2020/3/30
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4. ATX2.02与2.03的区 别：
将MicroATX名词改为正确的MiniATX，并对其外形尺寸进行了重新的 定义。 建议电源厂家在电源机盒顶端增加 新的通风窗口以增强对CPU的散热。
2020/3/30
8
5. ATX12V与ATX2.03的区别：
加强了+12VDC端的电流输出能力， 对+12V的电流输出、涌浪电流峰值、 滤波电容的容量、保护等做出了新 的规定。 采用新增加的4芯电源连接器为P4处 理器供电，供电电压为+12V. 加强了+5VSB的电流输出能力，改善 主板对即插即用和电源唤醒功能的 支持。
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2020/3/30
ATX电源外观及组成
包括交流电输入的插座(有的电源上 还安装了一个交流输出插座或电源 开关 ) ,排气孔 ,多根直流输出电源 线，上面的接头主要分为三四种 :一 种连接到主板上，为电脑提供+3.3V、 +5V和+12V电压 ;另外有四五个D型 的大接头，用于给驱动设备供电， 而小电源插头则用来连接软驱;一个 专用的四芯接头，单独给CPU提供 +12V的电压.如下图所示:
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C RL
PWM
VT
ATX電源中多采用變壓器式開關電源,下圖中 為另兩種開關電源.
VD VT
PWM L
C
RL
( 1 )并聯式開關電源
VT
PWM
L
VD
C
RL
( 2 )串聯式開關電源
2020/3/30
四.控制电路：
由控制芯片及一些外圍元件构成.其 功用主要有以下几項:
1. 產生一定頻率的矩形脈沖控制功 率管的開關.
2. 增加了+12V输出线和接插件。为了使+12V的电流 良好传输，增加了一只4芯的+12V接插头，该插头 也成为ATX12V电源的外观特征。
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2020/3/30
ATX12V电源输出信号
+3.3V：直接提供给主板经变换后用于驱动CPU、 内存等电路。
+5V：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。
31
辅助电源 及其它
1.辅助电源的一路输出送TL494，另 一路输出经分压电路得到“＋5VSB” 和“PS－ON”两个信号电压，它们 都为＋5V。其中，“＋5VSB”输出连 接到ATX主板的“电源监控部件”， 作为它的工作电压，要求“＋5VSB” 输出能提供10mA的工作电流。
2020/3/30
+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;利用一4PIN的 插头，连接主板，经主板变换后提供给CPU和其它 电路。
-12V：主要用于某些串口电路，其放大电路需要 用到+12V和-12V.
+5V Stand—By :是一个单独的电源电路,用于电源 及系统的唤醒服务.
2020/3/30
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2020/3/30
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2020/3/30
一.EMI 抑制部分：
噪声分为共态与正态噪声，主要有 以下几项抑制技术：
1。屏蔽技术 2。密封技术 3。引线技术 4。滤波 技术 5。开关电路中一般采用滤波 技术
（其基本电路如下）
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2ห้องสมุดไป่ตู้20/3/30
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ATX电源特点
ATX电源最主要的特点就是，它不采 用传统的市电开关来控制电源是否 工作，而是采用“＋5VSB、PS－ON” 的组合来实现电源的开启和关闭， 只要控制“PS－ON”信号电平的变 化，就能控制电源的开启和关闭。 “PS－ON”小于1V伏时开启电源， 大于4.5伏时关闭电源。
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1. ATX1.1到ATX2.0标 准的区别：
对ATX电源内部的风路进行了调整，将原 来面向机箱内送气的风扇改为向机箱外排 气。 对PS_ON#、PWR_OK信号和+5VSB电源规格 进行了补充，对+3.3VDC端电压变动的范 围和软电源控制信号进行了重新定义。 加入可选择的风扇辅助电源、风扇监控、 IEEE1394电压和3.3V遥控电压等标准。 对电源内部配线颜色的定义进行了补充。
2. 根据輸出調節脈沖寬度而改變輸 出電壓.
3. 保護電路的控制電路.
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2020/3/30
TL494控制器简介：
A：内部组成
它由锯齿波发生器，D触发器，两个
比较器，两个误差放大器，5V基准电压源
和两个驱动三极管等组成。
B：性能与特点
（1）推挽/单端输出；
（2）最高工作频率300KHZ；
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三.变换器：
它是开关电源的关键部分。 ATX电 源的主变换电路与AT电源相同，采 用“双管半桥它激式”电路及 PWM(脉宽调制)控制电路，其控制 器多采用TL494控制芯片（其它的如 与之相似的KA7500B芯片）。其主 电路原理图如下所示：
23
1
4
VD
11
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12
ATX12V电源特点：
相比较其它ATX来看，ATX12V电源有以下两个明显 变化：
1. 增大+12V输出能力。主板上的CPU、Chipset等有 自身特定的工作电压，需要依赖VRM（CPU电压调 节组件）或是本地DC/DC来供给，随着IC功率的上 升，使用+12V来为这些部分供电要比使用+5V或 +3.3V易于传递更大功率并有更高的传输效率。
2020/3/30
29
五.输出整流滤波器：
工作原理与输入整流滤波器基本相 同.除此外其后端還加有一級穩壓電 路,如+5V就用到了LM7805的穩壓 芯片.
2020/3/30
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2020/3/30
七.各种保护电路：
电源内部还需要对过压、过流、欠 压、过载、过热等进行保护；此外， 有的电源还设计了温控电路，如航 嘉LW-8388S就采用了热敏电阻探测 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。 上述电路都是通过使TL494 的第4脚升为高电平（一般为4.5V～ 5V)而使两开关管截止以达到保护目 的。
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2. ATX2.00与2.01的区别：
对机箱和主板的I/O接口的定义进行 了修正和补充。 将+5VSB输出电流由原来的10mA增加 到720mA，改善了主板唤醒设备的能 力，提高了兼容性。
2020/3/30
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3. ATX2.01与2.02的区 别：
针对250～300W以上的电源加入了新 的辅助电源连接器（一种6芯连接器) 将原来-5VDC和-12VDC的电压波动范 围由原来的±5％修改为±10％。
PC动力之源
-电脑电源简介
2020/3/30
1
2020/3/30
概述
PC电源是PC的一重要组成部分,其作 用相当于人的心脏,它是工业开关电 源中的一个分支 .开关电源具有体积 小、重量轻、转换效率高、自身发 热量小等诸多优点.PC电源相对其它 开关电源须输出多路的低电压大电 流的直流电，而且具备各种保护功 能，所以控制电路要复杂的多。
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2020/3/30
ATX电源电路结构
包括以下几部分: 1.输入电网滤波器(EMI) 2.输入整流滤波器 3.变换器（主要由开关管及高频变压器组
成） 4.输出整流滤波器 5.控制电路 6.保护电路 7.辅助电源 及其它
15
主电路框图
AC輸入 EMI濾波器
整流濾波
高頻變換 開關元件
2
2020/3/30
開關電源分類
一: 按電源開關管的受激方式,可分為自激 勵方式和它激勵方式兩种.
二: 按開關管与負載的聯接方式,可分為 (1): 串聯式開關電源. (2): 并聯式開關電源. (3): 變壓器式開關電源.
三: 按開關時間的控制方式,可分為調寬控 制式開關穩壓電路和調頻式開關穩壓電路
3、保持时间（HOLD UP TIME ） ： 指在输入电压切断后，电源能继续保持输出的时 间，一般为20ms左右，通常不小于16ms 。
2020/3/30
35
4、纹波（RIPPLE ） 和杂讯 （NOISE） ：
在直流电上依附着一些周期性和随机性的交流信号， 我们称之为纹波和杂讯 ，用峰—峰值来定义，通常 用毫伏表示 。
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2020/3/30
历史与发展
IBM的PC-AT/XT最早采用开关电源作 为电脑的电源 ,随后电脑内部各个部 件之间逐渐形成一套共同的标准 即 AT标准 ,符合此标准的电源称为AT电 源 .接着又出现具有自动控制功能的 ATX电源, ATX标准 经历了 ATX1.0,ATX2.03,ATX12V(即P4电源)等 的发展过程.
2020/3/30
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开关电源安全标准
我国的国家标准是GB4943-1005 其具体内容如下：
1、爬电距离 指沿绝缘表面测得的两个导电零件之间或导电零件
与设备界面之间的最短距离，强调爬电距离是为了防止 器件间或器件与地之间打火威胁人身安全。
2、抗电强度 指在交流输入线之间或交流输入与机壳之间将零电压
5、负载调整率 （LOAD REGULATION） 电源负载变化引起的电源输出的变化 率
通常指标为3%~5%。 6、线路调整率 （LINE REGULATION） 指输入电压在最高和最低之间变化（180V~264V）时，
输出电压的波动范围，一般为1%~2%。
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PG信号与其他相关信号的时序关系
32
2.“电源监控部件”的输出与“PS－ON”相连，在 其触发按钮开关(非锁定开关)未按下时，“PS－ ON”为＋5V，它连接到电压比较器U1的正相输入 端，而U1负相输入端的电压为4.5V左右，这样电 压比较器U1的输出为＋5V，送到TL494的“死驱 控制脚”，使ATX电源处于待机状态。当按下主 板的电源监控触发按钮开关(装在主机箱的面板 上)，“PS－ON”变为低电平，则电压比较器U1的 输出就为0V，使ATX主机电源开启。再按一次面 板上的触发按钮开关，使“PS－ON”又变为＋5V，
（3）內部基准电压5V；
（4）输入电压≤41V；
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C：引脚图
D：各引脚定义
1—比较器“1”同相输入；2—比较器“1”反相 输入；3—反馈；4—死区时间控制； 5—定 时元件CT； 6—定时元件RT；7—地；8—接 开关管“1”集电极； 9—接开关管“1”射极； 10—接开关管“2”集电极； 11—接开关管“2” 射极；12—VCC；13—输出控制；14—5V基 准电压输出； 15—比较器“2”反相输入； 16—比较器“2”同相输入。
3.其驱动方式有直接和间接两种。 4.ATX电源中多使用电磁隔离驱动方
式。
34
相关电路参数
1、PG ( POWER GOOD ) 信号 ： 当电源完全准备好后，通知CPU可以开始工作的 信号。其在开机后的100~500ms时间内由电源发出。
2、PF( POWER FAIL) 信号 ： PF信号是指当电源的交流输入电压切断，电源首 先给CPU一个持续时间约1ms的POWER FAIL信号， 通知CPU电源将马上关闭。
如上图所示：
它由共态扼流圈L3，正态扼流圈 L1,L2;跨线电容C1,C2 以及旁路电 容C3，C4 构成.L3用于滤除低频共 态噪声.L1,L2用于滤除低频正态噪 声；C2用于滤除低频正态噪声；C3， C4用于滤除高频共态噪声和正态噪 声。
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二.输入整流滤波器：
如下圖所示: D為全橋整流器;L,C构成低通濾波器.