ATX电源.docx
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ATX电源
ATX电源—计算机的工作电源
目录
1特点
2接口定义
3核心电路
4故障分析
5维修方法
6主要故障
▪无法开机
▪无法关机
▪自行开机
▪休眠与唤醒功能异常
▪零部件异常
7检测
8发展历程
1特点
ATX电源的特点：
与AT电源相比，ATX电源增加了“+3.3V、+5VSB、PS－ON“三个输出。
其中“+3.3V”输出主要是供内存用，而“+5VSB”、“PS－ON”输出则体现了ATX电源的特点。
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。
和AT电源不一样，ATX电源除了在线路上作了一些改进，其中最重要的区别是，关机时ATX电源本身并没有彻底断电，而是维持了一个比较微弱的电流。
同时它利用这一电流增加了一个电源管理功能，称为Stand-By。
它可以让操作系统直接对电源进行管理。
通过此功能，用户就可以直接通过操作系统实现软关机，而且还可以实现网络化的电源管理。
如在电脑关闭时，可以通过网络发出信号到电脑的Modem上，然后监控电路就会发出一个ATX电源所特有的+5VSB激活电压，来打开电源启动电脑，从而实现远程开机。
ATX电源主要有两个版本，一种是ATX1.01版，另一种是ATX2.01版。
2.01版与1.01版的ATX电源除散热风扇的位置不一样外，它们的激活电流也不同。
1.01版只有100mA，2.01版则有500mA～720mA。
这意味着2.01版的ATX电源不会像1.01版那样"过敏"，经常会受外界电压波动的影响而自行启动计算机。
2接口定义
ATX电源接主板端的接口定义：
Pin
Name
Description
1
3.3V
提供+3.3V电源
2
3.3V
提供+3.3V电源
3
GND
地线
4
5V
提供+5V电源
5
GND
地线
6
5V
提供+5V电源
7
GND
地线
8
PW-OK
PowerOK，指示电源正常工作
9
5VSB
提供+5VStandby电源，供电源启动电路用
10
12V
提供+12V电源
11
3.3V
提供+3.3V电源
12
-12V
提供-12V电源
13
GND
地线
14
PS-ON
电源启动信号，低电平-电源开启，高电平-电源关闭
15
GND
地线
16
GND
地线
17
GND
地线
18
-5V
提供-5V电源
19
5V
提供+5V电源
20
5V
提供+5V电源
ATX电源接口定义图
PinNo.
Name
Description
1
3.3V
提供+3.3V电源
2
3.3V
提供+3.3V电源
3
GND
地线
4
+5V
提供+5V电源
5
GND
地线
6
+5V
提供+5V电源
7
GND
地线
8
PowerGood
PowerOK，指示电源正常工作
9
5VSB（standby+5V）
提供+5VStandby电源，供电源启动电路用
10
+12V
提供+12V电源
11
+12V（Onlyfor2x12-pinATX）
提供+12V电源
12
3.3V（Onlyfor2x12-pinATX）
2*12连接器侦察
13
3.3V
提供3.3V电源
14
-12V
提供-12V电源
15
GND
地线
16
PS_ON（softOn/Off）
PS-ON（电源供应远程开关）
17
GND
地线
18
GND
地线
19
GND
地线
20
-5V
提供-5V电源
21
+5V
提供+5V电源
22
+5V
提供+5V电源
23
+5V（Onlyfor2x12-pinATX）
提供+5V电源
24
GND（Onlyfor2x12-pinATX）
地线
仅供参考！
3核心电路
ATX电源的核心电路：
ATX电源的主变换电路与AT电源相同，也是采用“双管半桥它激式”电路，PWM（脉宽调制）控制器同样采用TL494控制芯片，但取消了市电开关。
由于取消了市电开关，所以只要接上电源线，在变换电路上就会有+300V直流电压，同时辅助电源也向TL494提供工作电压，为启动电源作好准备。
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。
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。
“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，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。
4故障分析
采用ATX电源的计算机系统如果出现故障，首先要从CMOS设置、Windows中ACPI的设置及电源和主板等几个方面进行全面的分析。
硬件方面，为了区别故障在负载上还是在电源本身，可以将电源拆卸下来，用一台废旧设备（例如硬盘等）作假负载，以免出现空载保护，在PS-ON信号线（绿色）与地线之间接入一只100～150Ω的电阻，使该信号变为低电平，如果电源可以工作，说明故障点在主板或电源按钮（PowerButton），否则故障就在电源自身。
根据计算机维修的"先软后硬"原则，用户首先要检查BIOS设置是否正确，排除因设置不当造成的假故障；第二步，检查ATX电源中辅助电源和主电源是否正常；
第三步，检查主板电源监控电路是否正常。
下面，本文根据故障的不同表现，分别介绍分析及处理方法。
5维修方法
打开电源的上半盒子，观察电源内部。
A，元件有没炸裂的现象，如果保险管已烧黑，说明初级电路有短路现象，重点检查整流二极管，待机电源管，半桥双三极管，有没击穿。
B，元件没炸裂的现象，通电，用表测量20针中的绿线，紫线，有没+5V电压，如果没有，就要检查待机电路，重点测开机电阻，一般开机电阻取值几百K，容易出现阻值变大，开路现象。
检查与待机电源管相连的小三极管有没短路，开路。
C，20针中的绿线，紫线，有+5V电压，再用导线短路绿线与黑线强行开机，看能不能开机，如果不能，看TL494（7500B）的电源脚有没电压（12脚是电源），如果没有，查与待机电路次级相连的线路。
TL494（7500B）的电源脚有电压，不能开机，要查死区控制脚（4）是5V，还是0V，如果是5V，一般是电路保护了，查看三个双二极管整流器有没短路。
通过以上三项，可以修好70%有故障的电源。
在修理中发现极少有IC损坏的现象，坏的是TL494的多，LM339还没见损坏过。
[1]
6主要故障
无法开机
用万用表测量5VSB，如果该电压值正常且稳定，而主板反馈信号PS-ON始终为高电平，则可能是主板上的开机电路损坏，或电源启闭按钮损坏；如果上述两者均正常而主电源仍无输出，则可能是开关电源主回路损坏，或因负载短路或因空载而进入保护状态。
无法关机
主机无法关闭，有以下几种现象和原因：
[1]BIOS中设定关机时有一定的延时时间（DelayTime），关机时需要按住电源按钮，保持数秒钟，才能将机器关闭。
不能实现瞬间关机是正常现象，不是故障。
[2]按钮故障。
这种情况下，不仅不能关闭主机，开机也会有问题。
[3]主板上的电源监控电路故障，PS-ON信号恒为高电平。
[4]键盘电源（键盘的NumLock指示灯在主机关闭后是亮的）无法关闭。
[5]显示器无法关闭。
自行开机
第一类是在BIOS中将定时开机功能设为"Enabled"，这样机器会在设定的某个时间自动开机。
此外，某些机器的BIOS中具有来电自动开机功能设置，如果选择了来电开机，则在插上交流电源后，机器就会自动启动。
出现这类问题，并不是故障，而是用户不了解BIOS设置所造成的。
第二类是BIOS中关闭了定时开机和来电自动开机功能，机器只要接通交流电源还会自行开机，这无疑是硬件故障了。
造成这类硬件故障有3种原因：
第1种是电源本身的抗干扰能力较差，交流电源接通瞬间产生的干扰使其主回路开始工作；第2种是5VSB电压低，使主板无法输出应有的高电平，总是低电平，这样机器不仅会自行开机，而且还会无法关机；
第3种是来自按钮故障。
这种情况下，不仅不能关闭主机，开机也会有问题。
[1]主板上的电源监控电路故障，PS-ON信号恒为高电平。
[2]键盘电源（键盘的NumLock指示灯在主机关闭后是亮的）无法关闭。
有些机器允许使用密码通过键盘开机，键盘上的NumLock灯在关机后仍亮着，是正常现象。
[3]显示器无法关闭。
如果显卡或显示器不支持DPMS（显示器电源管理系统）规范，在主机关闭后显示器指示灯亮，屏幕上仍有白色光栅，也属正常现象。
休眠与唤醒功能异常
休眠与唤醒功能异常表现为：
不能进入休眠状态，或进入休眠状态后不能唤醒。
出现这类问题时，首先要检查硬件的连接是否正确，开关是否失灵等）和PS-ON信号的电压值。
进入休眠状态时，PS-ON信号应为高电平状态；唤醒后，PS-ON信号应为低电平。
如果PS-ON信号正常，而休眠和唤醒功能仍不正常，则为ATX电源故障。
需要注意的是，进入夏季后，为了预防雷击，对ATX结构的计算机，如果用户长时间不使用，又不想进行远程控制，建议将交流输入线拔下，以切断交流输入。
零部件异常
有经验的维修人员，在遇到主板、内存、CPU、板卡、硬盘等部件工作异常或损坏故障时，通常要先测量电源电压。
正常的工作电压是电脑可靠工作的基本保证，而很多奇怪的故障都是电源惹的祸。
例如一台机器出现找不到硬盘的故障，通过对比试验，确信硬盘是好的。
判断为主板上的IDE接口损坏，于是找来多功能卡，将其插在主板的空闲ISA插槽，连接硬盘试验，仍然找不到硬盘。
测量电源电压，12V电压只有10V左右。
在这样低的供电电压下，硬盘达不到额定转速，当然不能工作。
更换一台ATX电源，故障排除。
7检测
为防止损坏主机板或其它部件，ATX电源出现故障后必须拆机检修。
一般开关电源不能工作在空载状态下，ATX电源由于各电压输出端都并联了负载电阻，拆机后不会由于空载而扩大故障。
通电后，即使功率转换部分没有工作，辅助电源也应该有+5V电压输出。
即测量接口19脚对地有+5V电压。
无SB电压输出或电压不稳时要检查交直流变换和辅助电源电路。
交直流变换部分。
测量D3负端电压是否为300V左右。
保险丝烧毁后必须更换同型号的延时保险，不能随意用其它导线或保险代换，烧保险一般表明存在较严重的故障，此时应慎重对待。
常见的原因有整流二极管损坏、滤波电容击穿或漏电、开关管Q11损坏，或者还有其它部分对地严重短路。
辅助电源部分检查的中心是Q11，正常情况下辅助电源工作在振荡状态下，用万用表测Q11基极为一负压。
常见的现象是启动电阻R11、R12开路引起电路未起振，除此之外逐步检查Q12、ZD1、ZD2、Q21、LM431、IC11等。
这些元件较之电阻更容易损坏，最后才检查电阻是否存在故障。
SB电压不稳或偏离正常值主要是由于R24、R25阻值变化引起，这是两个精密电阻。
在正常情况下，PS/ON脚和地相连后，功率振荡电路即可启动。
如果各电压输出正常，则一般说明电源工作良好，但要注意P.G.信号是否正常。
P.G.信号是电源输出到主机板的信号，表明电源工作良好，如果P.G.不正常也会引起主机板输出高电平到PS/ON，功率振荡部分不工作。
用示波器检查KA7500B的5、8、11脚有没有振荡脉冲输出。
检查的另一个关键点是KA7500B的控制脚4脚，当它为高电平时，电路没有脉冲输出。
ATX电源的各保护电路非常严密，任何一路故障都会引起4脚电压异常。
检修时注意分析引起4脚高电平的各种原因，同时分析LM339各个引脚电压，在可靠分析的基础上做出正确的判断。
8发展历程
要解释ATX12V1.3规范先要从ATX说起，ATX规范是1995年Intel公司制定的主板及电源结构标准，是英文（ATExtend）的缩写。
ATX电源规范经历了ATX1.1、ATX2.0、ATX2.01、ATX2.02、ATX2.03和ATX12V等阶段。
目前市面上的电源多遵循ATX2.03或更新的ATX12V标准。
ATX2.03标准采用+5V和+3.3V电压，分别为功耗较大的处理器及显卡直接提供所需的电压。
而单独的+12V输出则主要应用在硬盘和光驱设备上，因为当时处理器和显卡的功耗都相对较低，所以各部件相安无事。
但P4处理器的推出改变了这一切。
由于它的功耗较高，使用符合ATX2.03规范的产品时，+5V的电压根本不能提供足够的电流。
基于此，Intel对ATX标准进行了修订，推出了ATX12V1.0规范。
它和ATX2.03的主要差别是改用+12V电压为CPU供电，而不再使用之前的+5V电压。
这样加强了+12V输出电压，将获得比+5V电压大许多的高负载性，以此解决P4处理器的高功耗问题。
其中最显眼的变化是首次为CPU增加了单独的4Pin电源接口，利用+12V的输出电压单独向P4处理器供电。
此外，ATX12V1.0规范还对涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护电路等做出了相应规定，确保了电源的稳定性。
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