ATX电源维修.docx

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ATX电源维修

ATX电源维修

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。

ATX开关电源，输出的电压有＋12V、－12V、＋5V、－5V、＋3.3V等几种不同的电压。

在正常情况下，上述几种电压的输出变化

范围允许误差一般在5%之内，如下表所示，不能有太大范围的波动，否则容易出现死机的数据丢失的情况。

标准电压值电线颜色最小电压值最大电压值

+5V红色4.755.25

-5V白色-4.75-5.25

+12V黄色11.412.6

-12V蓝色-11.4-12.6

+3.3V橙色3.1353.465

－ATX12V电源

4针（2*2）接口，提供直接电源供应给CPU电压调整器，幸好，它没有进一步提升针脚数目，换言之，CPU的功耗虽大，还是在可

控制范围之内。

1、地线；2、地线；3、+12V；4、+12V

主板上的电源插头ATX电源输出接口

ATX电源20针输出电压及功能定义表

针脚名称　颜色说　　明

13.3V　橙色+3.3VDC

23.3V　橙色+3.3VDC

3COM　黑色Ground

45V　红色+5VDC

5COM　黑色Ground

65V　红色+5VDC

7COM　黑色Ground

8PWR_OK　灰色PowerOk（+5V&+3.3Visok）

95VSB　紫色+5VDCStandbyVoltage（max10mA）

1012V　黄色+12VDC

113.3V　橙色+3.3VDC

12-12V　蓝色-12VDC

13COM　蓝色Ground

14/PS_ON　绿色PowerSupplyOn（activelow）

15COM　黑色Ground

16COM　黑色Ground

17COM　黑色Ground

18-5V　白色-5VDC

195V　红色+5VDC

205V　红色+5VDC

           ———认识ATX电源

      随着电脑报宣传的深入和对电脑硬件进一步的了解，很长的一段时间里，对电源不屑一顾的DIYer们也对微机电源开始重视起来。

然而，主机究竟需要多大的功率？

微机电源作为计算机的心脏，负责微机内各配件能量的供给，但在市场上出售的电源，其功率究竟能达到多少瓦？

DIYer们恐怕就不太清楚了，选购电源时，对电源的参数要求实在不象采购其它配件那样斤斤计较，最多来一句功率越大越好呗！

以至于有些商家为了迎合用户的心理，干脆向用户许诺自己所卖ATX电源的功率能达到250W甚至300W，真的这个样子吗？

        ATX电源简介 

      PC机电源在286到早期的586是由AT电源一统江湖的。

AT电源功率一般为150~250W，共有四路输出（+5V、-5V、+12V、-12V），另外还向主板提供一个P.G信号。

AT电源采用切断交流电源的方式关机，所以不能实现软件关机。

随着ATX电源的普及，AT电源如今已渐渐淡出市场。

      Intel在1997年推出了流行的ATX2.01电源标准。

和AT电源相比，ATX电源的外形尺寸没有变化，主要是增加了3.3V和+5V Stand 

      by（+5V 

      SB）两路输出电压和一个PS—ON信号。

同AT电源的6芯插座相比，其输出线改成一个20芯线给主板供电。

提供的3.3V电源输出，给使用低内核电压的CPU供电，降低了主板降压电路的损耗。

+5V 

      Stand by 

      电压又称为辅助+5V电压，只要插上220V交流电就有电压输出。

PS—ON信号是主板向电源提供的电平信号，用来控制电源其它各路电压的输出。

利用+5V 

      SB和PS—ON信号，就可以实现软件开关机、键盘开机、网络远程唤醒等功能。

辅助+5V电源始终提供能量供给，主板向电源送出PS—ON低电平信号时电源启动，送出PS—ON高电平时电源关闭。

      1、ATX电源工作原理

      ATX电源是标准的开关稳压电源（Switch Voltage Regulator），同传统的线性稳压电路（Linear Voltage 

      Regulator）相比，它具有体积小、重量轻，功耗小、转换效率高等优点，但也有其缺点，那就是电路比较复杂，电源输出的纹波系数也较大，对周围电路的干扰也比较强。

      ATX开关电源的基本原理示意图如图1，主要包括输入电网滤波电路、输入整流滤波电路、主变换电路、整流滤波输出电路、控制电路、保护电路、辅助电源等。

      输入电网滤波电路是电源中的抗干扰电路，它具有两层意思：

一是指微机电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力：

二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对微机本身的干扰。

通常要求微机对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强，通过电网对其它微机等设备的干扰要小。

      输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波，为主变换电路提供纹波较小的直流电压。

      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的作用。

      输出整流滤波电路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。

      控制电路检测输出直流电压，与基准电压比较，进行放大，控制振荡器的脉冲宽度，从而控制变换器以保持输出电压的稳定。

      当开关电源发生过电压、过电流后，保护电路启动，使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。

      辅助电源本身也是一个完整的开关电源，输出+5V SB电源，为主板待机电路供电。

同时也为保护电路、控制电路等电路供电。

      2、开关电源的主要技术指标

        部分DIYer   们认为电源有输出或在装机使用时没有什么毛病就行了，其实这是对电源误解。

有输出及能使用，只是对电源最基本的要求；还有的用户认为电源的功率越大越好，购电源时专挑标称功率大的买，这也是一种误解。

正确评价一个电源的好坏，应该依据它的各项技术参数及指标。

    安全规格          安全标准主要是以保障产品的安全性能为出发点，在元件、材料的绝缘、阻燃等方面作出的严格的规定，以防止电击、着火、机械危险、化学危险、热危险等造成的人身伤害和财产损失。

通常来说，符合安全标准并不代表该产品电器性能的好坏，但因安全规格的申请时间较长，又有严格的限制和要求，所需费用颇多，因而那些实力较弱的厂家不能通过安全认证。

如我国的CCEE认证，不仅要求送检产品本身符合CCEE的标准，同时要求工厂有相对完善（接近ISO9002）的品质体系，以保证大批量生产时，每一个产品都符合CCEE的要求，同时还要接受CCEE机构定期或不定期的监督和检查。

基于这些原因，在申请安全认证时，厂家都会考虑产品本身的完善性和实用性，因为安全认证申请之后，不得随意作任何变更、替代或修改。

故相对来说，符合安全规格的产品的起点较非安全规格的产品高出很多。

图2为电源上常见的各种安全标志。

    电源的功率          电源的功率必须要满足整机的需要，并且要有一定的功率余量。

常听人说电源的功率越大越好，至少要求250W。

其实经过实测，一台带MODEN卡、网卡、声卡、光驱、硬盘的PⅡ多媒体主机实际功率不足100W，而Intel新推出的Micro-ATX标准则只有145W。

国内几乎所有的品牌机都是用的正儿八经的200W电源，而Micro-ATX机型用的是145W甚至90W的电源。

那么为什么市场上买来的电源会出现功率不足的现象呢？

那是一些小厂为了迎合用户口味，将电源标称功率使劲地往大里标，同时又在元件选用方面偷工减料，导致电源的实际功率相当有限。

所以说不能盲目地追求功率，关键在于性能和质量。

对于普通用户，200W的电源绰绰有余了。

     电磁传导干扰（EMI）    不仅仅是电源，任何一个合格的电器产品，都要对电磁传导干扰作一定的处理。

它包含两个方面的内容，一是防止外部电磁干扰的侵入，以免影响自身的正常工作；二是保证产品本身产生的电磁干扰不外泄电网及周围环境，影响其它电子产品的正常工作。

我们在日常使用中，象显示器产生雪花、滚动、显示不稳定；或在电脑开机后，附近其它的电器，如电视机、音响等不能正常使用，则很可能是因为电磁干扰而产生的影响。

此外，电磁干扰对人体健康也会带来不利的影响。

国家将电磁传导干扰分为A级、B级。

A级是工业标准，相对要求宽松一些；B级为为用标准，也是目前的最高标准。

          关机时间（PF）  PF（POWER 

          FAIL）是指电脑关机后（即关断外部交流供电后），电源其本身储存的电能延续供电的时间。

电脑关机后，要求立即给CPU一个PF信号并延续供电一定的时间，CPU接到PF信号，马上将相关的数据记录下来，以保证下次开机时能正常启动。

这是我们感觉不到的瞬间动作。

如果PF时间不够，就会使CPU不能完整的记录相关的数据，而导致下次开机时电脑出现故障或出现数据丢失等现象。

          电源正常时间（P.G ）      P.G 即电源上的Power Good或P.OK信号，是电脑开机后，电源工作正常后向CPU发出的一个信号，CPU只有在接到P.G  信号后，才开始启动整个电脑系统的工作。

为了保证相互间的衔接，CPU厂商在推出CPU时就作出了规定，当电源接通之后，如果输入交流电压在额定工作范围之内，且各路直流输出电压也已达到它们的最低检测电平（如+5V输出在4.75V以上），那么经过100ms~500ms的延时，P.G电路发出“电源正常”的信号（Power   Good或P.OK为高电平）；当电源输入交流电压降至安全工作范围以下或+5V下降至4.75V时，电源送出“电源故障”信号（Power  Fall，低电平）。

Power   Fall应在+5V下降至4.75V之前至少1ms降为小于0.3V的低电平，且下降沿的波形应陡峭，无自激振荡现象发生，时间对应关系请参见表1和图3。

       表1 P.G 信号要求

 P.G信号延时100mS1mS   +5V上升时间2mS

        P.G信号非常重要，即使电源的各路直流输出都正常，如果没有P.G信号，主板还是没法工作；如果P.G信号的时序不对，可能会和某些主板不兼容，造成开不了机；而如果P.G信号不稳定，则会使微机频繁启动。

        输出电压的纹波（Ripple）、杂讯（Noise）   纹波和杂讯是伴随着输出电压而存在的。

如果电源的输出滤波效果不好、纹波和杂讯过大，轻者可能使CPU产生误判，重者可能烧坏电脑。

        负载变化率      电脑电源的输出是多路输出，每一路输出都有一定的范围。

用户在使用时，因需求或配置的不同，会出现各种偏差，如有的使用+5V较多，有的使用+12V较多等。

在正常的情况下，电源要保证不至于因为使用负载的不同而产生输出不稳定或超出规定的范围。

        线路调整率      我国的电网相对来说还不太稳定，有时电网电压会有较大波动。

一个好的电源首先是其电压适应范围应该足够的宽，否则就会因为外部电网的波动而引起电脑系统不启动或掉电等现象。

      另外，电源的指标和参数还有：

输入技术指标、抗电强度、漏电流、温度要求等。

    ———ATX电源的工作原理

      自从IBM推出第一台PC至今，微机电源已从AT电源发展到ATX电源。

时至今日，微机电源仍是根据IBM公司的个人电脑标准制造的。

市场上的ATX电源，不管是品牌电源还是杂牌电源，从电路原理上来看，一般都是在AT电源的基础上，做了适当的改动发展而来的，因此，我们买到的ATX电源，在电路原理上一般都大同小异。

在微机国产化的进程上，微机电源技术也由国内生产厂家逐渐消化吸收，生产出了众多国有品牌的电源。

微机电源并非高科技产品，以国内生产厂家的技术和生产实力，应该可以生产出物美价廉的电源产品。

然而，纵观整个微机电源市场情况却不尽人意，许多电源产品存在着各种选料和质量问题，故障率较高。

      一、电源的组成及工作原理

      ATX电源电路结构较复杂，各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透，且各电路参数设置非常严格，稍有不当则电路不能正常工作。

其主电路原理图见图１，从图中可以看出，整个电路可以分成两大部分：

一部分为从电源输入到开关变压器T1之前的电路（包括辅助电源的原边电路），该部分电路和交流220V电压直接相连，触及会受到电击，称为高压侧电路；另一部分为开关变压器T1以后的电路，不和交流220V直接相连，称为低压侧电路。

二者通过C03、C04、C05高压瓷片电容构成回路，以消除静电干扰。

其原理方框图见图2，从图中可以看出整机电路由交流输入回路、整流滤波电路、推挽开关电路、辅助开关电源、PWM脉宽调制电路、PS-ON控制电路、保护电路、输出电路和PW-OK信号形成电路组成。

弄清各部分电路的工作原理及相互关系对我们维修判断故障是很有用处的，下面简单介绍一下各组成部分的工作原理。

      1、交流输入回路

      交流输入回路包括输入保护电路和抗干扰电路等。

输入保护电路指交流输入回路中的过流、过压保护及限流电路；抗干扰电路有两方面的作用：

一是指微机电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力：

二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对微机本身的干扰。

通常要求微机对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强，通过电网对其它微机等设备的干扰要小。

      ２、整流电路：

      包括整流和滤波两部分电路，将交流电源进行整流滤波，为开关推挽电路提供纹波较小的直流电压。

      3、辅助电源：

      辅助电源本身也是一个完整的开关电源。

只要ATX电源一上电，辅助电源便开始工作，输出的两路电压，一路为+5VSB电源，该输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，使操作系统可以直接对电源进行管理。

通过此功能，实现远程开机，完成电脑唤醒功能；另一路输出电压为保护电路、控制电路等电路供电。

      4、推挽开关电路：

      推挽开关电路是ATX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的作用。

推挽开关管是该部分电路的核心元件，受脉宽调制电路输送的信号作激励驱动信号，当脉宽调制电路因保护电路动作或因本身故障不工作时，推挽开关管因基级无驱动脉冲故不工作，电路处于关闭状态，这种工作方式称作它激工作方式。

      ５、PWM脉宽调制电路：

      PWM（Pules Width 

      Modulation）即脉宽调制电路，其功能是检测输出直流电压，与基准电压比较，进行放大，控制振荡器的脉冲宽度，从而控制推挽开关电路以保持输出电压的稳定，主要由IC 

      TL494及周围元件组成。

      ６、PS-ON控制电路：

      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。

电源中的S-ON控制电路接受PS－ON  信号的控制，当“PS－ON”小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。

主机箱面上的触发按钮开关（非锁定开关）控制主板的“电源监控部件”的输出状态，同时也可用程序来控制“电源监控件”的输出，如在WIN9X平台下，发出关机指令，使“PS－ON”变为＋5V，ATX电源就自动关闭。

      ７、保护电路

      为了保证安全工作，ATX电源中设置了各种各样的保护电路，当开关电源发生过电压、过电流故障时，保护电路启动，开关电源停止工作以保护负载和电源本身。

      ８、输出电路：

      输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波，为主变换电路提供纹波较小的直流电压。

接插到主板上的排线包含了电源输出的各路电压及控制信号，ATX电源输出排线各脚定义见表1，各路输出的额定电流见表2。

      表1 电源输出排线功能一览表

            Pin导线颜色功能Pin导线颜色功能

            1橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源11橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源

            2橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源12兰色-12V 提供 -12V 电源

            3黑色地线13黑色地线

            4红色5V 提供 +5V 电源14绿色PS-ON 电源启动信号，低电平-电源开启，高电平-电源关闭

            5黑色地线15黑色地线

            6红色5V 提供 +5V 电源16黑色地线

            7黑色地线17黑色地线

            8灰色Power OK电源正常工作18白色-5V 提供 -5V 电源

            9紫色＋5VSB 提供 +5V Stand by电源，供电源启动电路用19红色5V 提供 +5V 电源

            10黄色12V 提供 +12V 电源20红色5V 提供 +5V 电源

      表2 ATX电源各路电压的额定输出电流：

（单位：

A）

            电源各输出端＋5V＋12V＋3.3V－5V－12V＋5VSB

            额定输出电流21A6A14A0.3A0.8A0.8A

      9、PW-OK信号的形成：

      PW-OK信号（在AT电源中及部分电源板上称P.G信号）为微机开机自检启动信号，为了防止开机时各路输出电路时序不定，CPU或各部件未进入初始化状态造成工作错误及突然停电时，硬盘磁头来不及移至着陆区造成盘片划伤，微机电源中均设置了PW-OK  信号。

      10、＋3.3V电压二次稳压电路：

      输出到主板上的＋3.3V电压一般为CPU等配件供电，因此，ATX电源在总体自动控制稳压的基础上，在T1的次级＋3.3V电压的输出负载网络增设了二次自动稳压控制电路，以使＋3.3V输出电压更精确稳定。

      纵上所述，接通电源后，220V交流电压经整流滤波电路，输出＋300V  直流高压。

此电压同时加到推挽开关电路和辅助电源上，因推挽开关电路的开关功率管没有激励脉冲而处于待机状态。

辅助电源一经得到工作电压便开始工作，送出脉宽调制电路、PS-ON控制电路、保护电路的工作电压以及主板的+5VSB待机电压，但因此时没有得到PS-ON主机的控制信号，PS-ON控制电路输出高电平锁住PWM脉宽调制电路使其不起振，此时电源处于待机状态。

按下面板的开机触发开关，PS-ON控制电路得到控制信号，解除对脉宽调制电路的锁定，PWM电路开始工作，输出受控的脉宽可变的交流脉冲推动推挽开关电路中的推挽功率管，并时刻根据输出电压的脉动来调整脉冲宽度，以保证输出电压的稳定。

推挽开关电路中，推挽功率管依次开关，产生的脉动交变电压被开关变压器感应到副级，经输出电路整流滤波，形成主机所需各路电压。

保护电路则监视各路输出电压，当发生过压、欠压故障时及时启动，使PWM电路停止工作，以保证电路及主机的安全. 

      ———ATX电源功率几何？

      如何得知我们买到的电源是多大功率呢？

DIYer们常用两种方法：

一种方法是看电源上的型号，一般来说，电源的型号和它本身的功率有着密切的联系。

例如我们买到一台银河YH-2503C电源，有的人就说该电源是250W的；另一种方法是把标称的各路输出电压乘以对应的输出电流后相加得出该电源的功率。

许多刊物上是这样介绍的，买电源时，商家是这么给我们介绍的，大部分爱好者们也是这样计算的。

其实，上面两种计算方法都是片面和一厢情愿的。

从银河网站上找到的银河电源的型号及相应的参数见表4，从表中可以看出，型号为YH-2503C的电源，其实际功率只有200W，我们不明白型号后面的数字具体表示什么含义，但表中数据却说明了型号后面的数字和功率并不等同，所以买电源时，不要为型号后面的数字所迷惑。

而如果按上面第二种计算方法，很多电源都是250W的，甚至功率还要高。

表5中为市售LS－280A  ATX电源标签上的输出参数值，根据表中的数据按上述方法计算，得出的输出功率高达262.3W。

那么这台电源的实际功率到底是多大？

      表4 YH系列ATX智能化绿色开关电源参数

            产品型号YH－2503CYH2508CYH150SFX

            交流电压输入范围AC 180－264V

            输入频率范围47HZ－63HZ

            输出功率200W200W150W

        各路输出电流＋5V：

21A，＋12：

6A，－12V：

0.8A，－5V：

0.3A，＋3.3V：

14A，＋5VSB：

1.5A＋5V：

21A，＋12：

6A，－12V：

0.8A，－5V：

0.3A，＋3.3V：

14A，＋5VSB：

1.5A

            输出电压变化范围＋5V：

5%，＋12：

5%，－12V：

10%，－5V：

10%，＋3.3V：

5%，＋5VSB：

5%

            效率满载时＞70%  ＋5V电压保护范围5.6V-7.0V

      　表5 LS－280A电源各路输出电流值

            输出电压＋5V－5V+12V-12V+3.3V＋5VSB

            负载电流21A0.3A8A0.8A14A0.8A

      有一个很重要的问题，各路直流输出的最大电流是不可能同时得到的，所以标出的功率也是无法达到的。

      解剖一下ATX电源的电路，我们会发现，ATX电源的主电路是在AT电源的主电路的基础上发展而来的，部分电路见图4，从图中可以发现，＋3.3V电压是将＋5V绕组的交流电压经L降压后整流滤波输出的，也就是说，＋3.3V和＋5V电压共用一个绕组。

在标准的AT电源中，＋5V电压输出的最大工作电流为23A，比较一下二者的开关变压器的磁芯截面积和线圈的线径，二者并无什么不同,从而证明了＋5V和＋3.3V电压的工作电流不可能同时达到最大。

所以