1、看来电气工程师和修理工不是一个东西。不过我也不是贬低我们做维修的,话反过来说,你让一个搞设计的一晚上把一堆杂七杂八的的电源全都修好,他也一样翻。C2、C3、C5、C6是Y电容(圆饼形的),又叫线路旁通电容,其功能是滤除火线与地、中性线与地之间的电磁干扰(共态噪声)。L1、L2是互感滤波器(共态扼流圈),其功能是用来消除电力在线低通共态以及射频噪声。 保险丝不说了。R1猜测是拨掉电源时放电用的。L3是PFC(Power Factor Correction 功率因数校正)线圈,当然属于被动式PFC,其功能是提高电源对电网电能的利用效率。我以前一直以为不装这个会浪费电,会多交电费的。其实,是浪费电,
2、但浪费的不是你家交费的电,这部分电被电源“反弹”回电网,其中一小部分消耗在电网的电线上了。 ZL1是整流桥,220的交流电过了它变为300V脉动直流电。300V电压兵分三路,一路通向主电源开关管,另二路通向副电源开关变压器及启动电阻。在开机瞬间用于防止电流过大的负温度系数热敏电阻(NTC Negative Temperature Coefficient)和防雷击的压敏电阻(MOV metal-oxide varistor )在本电路中没有出现。见图2,这部分为辅助电源部分,这是一个能独立工作的单管自激式开关电源,其功能是为TL49f供电,并提供紫5VSB待机电压。300V经过开关变压器A绕组加
3、在开关管Q3的C极,另一路300V经过启动电阻R14加在Q3的B极,为Q3导通提供最初的电压。Q3在这个电压作用下开始由截止转为较弱的导通,绕组A中的电流变大,并感应出上正下负的电压,同时绕组B也感应出上正下负的电压,这个电压经限流电阻R11和整流二极管D7加在Q3的B极并为C29充电(左负右正),使Q3完全导通,此时绕组A、B中的电流也最大。但绕组B产生的电压是由绕组A中的电流变大产生的,显然绕组A中的电流不能无限增大,当其电流的增速减小时,绕组B上正下负的电压必然要减弱,这个电压一弱,Q3的B极的电压降低,导通程度下降,绕组A中的电流开始减小,由于电感线圈的性质,此时绕组A两端的电压开始翻
4、转,变为上负下正,绕组B也随着绕组A而翻转为上负下正, 这个电压与C29左负右正的电压串起来加到Q3的EB极上,使Q3转为截止。截止时,C29放电,放完电后,在启动电阻的作用下,开始新一轮的循环。可见C29有着决定Q3开关频率的作用。D5、C31、R12组成反峰吸收电路,防止Q3关断瞬间绕组A产生的高电压把Q3击穿,保护Q3。R15起着限制Q3的B极的电位的作用,使Q3的B极的电位不至于过高。R13是电流负反馈电阻,当电流过大时在R13上端取出的电压经过D8作用于Q4的B极,通过使Q4导通来控制Q3的导通从而限流。WD1、光耦、Q4等元件构成电压负反馈电路,输出电压5VSB经过R20、R22分
5、压加在WD1的R极,控制WD1的导通程度,电压越高其导通越大,其导通越大光耦内部发光越强,光耦左边导通也就越大,绕组B产生的上正下负的电压的一部分经D6整流C30滤波通过光耦的左部及R17加到Q4的B极,最终控制Q3的导通时间实现负反馈从而把输出电压稳定在一定的范围内。可见R20、R22有控制输出电压大小的作用。从C、D绕组输出的电压经过LC整流滤波电路一路供TL494及推动管、推动变压器使用,另一路产生5VSB待机电压。WD3,稳压二极管,把5BSB钳在5V以下。C33、R21的作用不知道,可能是消除振荡用的。见图3,这部分和控制主电源工作的绿线和部分PG电路有关。TL494的4脚为死区控制
6、,高电位(5V)时8、11脚无波形输出,低电位(0V)时有输出。半高不高的电位可能会使8、11脚输出很窄的波形。A点电压来自494的14脚(参考电压5V),只要494的12脚供电正常这脚就应该有5V输出。该电压经过R25为绿线提供上拉电压。当绿线悬空时,会有一个不到5V的高电位。此时,A点的电压经过R25、R27、D25、R28的分压在Q8的B极产生一个约1.5V的电压,这个电压使Q8导通并拉低Q8的C极的电位,同时也使Q7的B极处于低电位,Q7是一个PNP管,此时由于B极低于E极而导通,A点电压通过Q7、R24、D261、R23分压在在B点产生一个大于3V的高电位,此电位加到TL494第4脚
7、,使8、11脚无波形输出。 当需要开机时,绿线被外力(电脑主板或人工)拉到地,Q8、Q7都截止, A点的电压不能通过Q7加到TL494的4脚,使该脚通过R23接地,处于低电位,8、11脚形如工作输出波形。C36猜测它有着稳定电压的作用。但为什么要有R26和D25,实在是想不出来。A点的电压经过R31和LM339第14脚上端的R43为该输出脚提供上拉电压。比较器不是运放,它要想输出高电位,总是需要上拉的。14脚的输出又通过R45进入11脚,另一个比较器的同相输入端,和其10脚反相端的电压比较,如果同相大于反相,将在13脚的输出端输出PG信号(灰线)。当绿线由低电平变为高电位时,Q8导通,C点的电
8、压经D27、Q8到地,导致339第14、11脚变为低电位,最终使PG变低,这个过程相对是比较快的,而TL494的4脚要在C34的作用下“ 坚持”一小会后才会变为高电平停止工作。也就是说掉电时PG要早于其它电压先消失,这是一种保护机制。D点通向339的5脚,猜测其有着在绿线由低翻转为高时,拉低335的5脚的电压,解除过压保护锁定的功能。见图4,这部分主要与TL494及推动部分有关。辅助电源一路产生紫5VSB待机电压,另一路电压通到494的12脚,有了这个电压后,TL494第14脚产生一个5V的参考电压,同时,其内部的振荡器开始工作,产生波形送到内部的调整电路,并与4脚的电压相比较(死区控制),如
9、果4脚的电位低于3.5V则在8、11脚输出波形。13脚的电位决定了494的工作模式,如果是高电位(5V)则8、11脚输出相位相差180度的波形,可控制双管。如果是低电位(0V)则8、11脚输出同相位的波形可控制单管工作。5脚接振荡电容,6脚接电阻。查资料频率计算公式为 1.2/(Rt*Ct),对此公式有些怀疑,想验证一下,见图5,计算时都要把单位换成国际单位制,电阻是“欧姆”,电容是“法”,图中电容是0.01uF换算成F为0.00000001F,图中电阻为12K欧姆换成欧姆为12000欧姆,代入公式为 1.2/(0.00000001*12000) = 10000,即10KHz,OK对上了。原来
10、这个频率真不大,和电脑主板上常见频率相比差得远了,我的那个破20M的示波器也能够得上,所以再来个实际的,见图6,图7随手找了个7500+339的电源,打开看到7500的5脚接的102电容(1000pF),6脚接163电阻。代入公式计算 1.2/(0.000000001*16000)=75KHz加电后用探头(这个探头效果很差,凑合用没钱买新的)在11脚测得如图8波形,配合图9,算得周期约为13uS,取倒数得频率约为77KHz,基本对上了。看来这个电源设计的频率比PDF中的要高些。本图中的频率算出来是66.666KHz。494内部还有两个误差放大器,1、16脚是其同相输入端,2、15是其反向输入端
11、,它们的公共输出端一方面通向494内部发生作用,另一方面从3脚输出。图4中,2、15两个反相脚的电位由14脚基准电压产生或通过电阻分压产生,2、5两脚的电位可看成是稳定的,为比较提供基准。1脚(通过反馈网络)接受黄12V红5V的电压反馈,16脚接受辅助电源的电压反馈。比较的结果一方面控制8、11脚波形的幅度从而稳定电压,另一方面通过3脚输出到339的9脚告诉339此时电压的大小,如果电压达到正常值,339则输出PG。不难发现494的3、4脚都将影响8、11脚的输出波形,不同的是3脚控制的是波形的幅度,而4脚控制的是波形的宽窄,前者主要和输出电压高低相关而后者主要和输出功率限制相关。推动部分,来
12、自辅助电源的供电一路经D33、R61、R67为推动变压器提供能量,另一路经过R63、R64等电阻分压加在推动管B极为494波形输出提供上拉电压。D9、D10的作用应该是保护Q5、Q6。至于Q5、Q6的E极为什么要串2个二极管再并个电容到地,不懂,留请高人解答。见图10,这部分为主开关管及开关变压器部分,也是电源能量主要的转换部分。这是个半桥电路。如果你还是个铮新的手,听到半桥这两个字挺新鲜,建议自己动手先搜索一些资料,从Buck、Boost等浏览式的学习一些开关电源相关的知识,还是很有好处的。半桥电路只是 开关电源电路大家族中 有变压器参与的开关电源电路 中的一种。关桥电路优点是开关管的耐压要
13、求低,功率大,效率高,波纹小。缺点是存在开关管同时导通的隐患,电源利用率低不适合低电压场合,驱动电路复杂。其工作是过程是,A、B两个绕组交替为开关管提供导通电压,当上管Q1导通时,上电容C8放电,下电容C9充电,回路如红线所示。当下管Q2导通时,上电容C8充电,下电容C9放电,两开关管反复交替导通使主开关变压器B1原边电流上下不停往复并在副边产生感应电压,这个电压经后级整流滤波最图输出。C01是个耐压250V的无极性电容,其作用猜测是防止大电容击穿时出现短路,或者缓冲平衡电流的作用。R2、R3是均压电阻,据说这两个家伙不太稳定,开路后使大电容超压损坏。D3、D4保护开关管。R6、R7为限流电阻
14、,D1、D2整流,C10、C11可能是加速的作用,R4、R5也应该是限流的作用,与开关管BE极间并连的R6、R7起着抗干扰的作用。C12和R10是应该是吸收尖峰的。为什么存在一个绕在推动变压器上的C绕组,不懂,留请高人解答。见图11见图11,这部分为后级整流输出部分,整流方式为全波整流。在ATX电源中,使用二极管为整流输出元件的方案其主要矛盾有二个(还有同步整等方案),一个是整流二极管工作在较高频率和其反向恢复时间的矛盾,另一个是整流二极管的压降与工作在较大电流的矛盾。第一个矛盾不解决,二极管在正反向都会导通根本不能正常工作,第二个矛盾不解决,将造成发热过大浪费电能。所以常见的元件为肖特基(S
15、chottky)二极管(如本图中的D14 S30SC4M)或超快恢复二极管(如本图中的D13 STPR1020CT),它们的共同它的特点是其反向恢复时间比普通二极管要低很多,前者为几十纳秒而后者仅为几纳秒,而且肖特基二极管的压降只有0.4V,适合于工作在大电流状态。肖特基二极管在反向耐压方面不及快恢复二极管。R73、C13等元件为阻容尖峰吸收电路。开关变压器的生的尖峰通过电阻为电容充电,并在电阻上消耗掉。L6、L8、C17、C19等滤波电感电容的作用当然是平滑波形,其中电感一般不坏,电容特别爱坏。在这里最值得一提的就是3.3V电压的产生,开始对这段电路根本不知道,后来发贴问过,经宇光超版和yz
16、z163老大的说明,基本上已明白这个磁放大器电路的原理,R34、R35、R33电压取样,控制WD2 431的导通程度,进而控制Q9的导通程度。当Q9导通时,C点的经过一次整流滤波的直流电经过Q9,D23,L13、B1次级绕组到地,其中的L13是个比较特殊的电感,渡过直中的直流电的大小会决定其的电感量,而B1输出的高频方波对L13的电感量比较敏感,即通过流过L13中的直流电流来控制L13的电厂量,最终影响通过L13中的方波的宽度而控制了输出电压。我对这个电路其中的细节还是不能很好的理解,只好慢慢来了。有几张原理波形图见图12、13。这张图上有几个0.5W的电阻如R69、R70、R71,放在那里白
17、白费电,估计是防止电源空载用的。见图14,这部分主要和反馈网络、LM339有关。红框内的部分,反馈网络。输出电压经这部分加到494的反馈端或339的同相比较端。但这部分为啥设计成这个样子,那就不懂了,期待有高手讨论一下这部分元件的功能,如R76、R77、C47,WD4、D34、WD5、D35、R81及D36、D37、D38等。只能在这里大致看出来A点电压一路加到494的1脚参与电压反馈,另一路加到D37前与C点来的电压一起加到339的5脚参与过压保护。494的电压反馈前面说过了。339的第3、4比较器参与PG的产生,其中8脚的比较基准电压由R48、R47分压产生,10脚比较基准电压由R49、D
18、31、R50分压产生。输出端13、14脚的上拉分由B点过R79的电压和从494的14脚经R31过来的电压提供。当输出电压达到标准后从494的3脚出来的电压过R46加到339的同相端9脚,大于8脚反相,14脚为高,进而使11脚电位大于10脚,最终从13脚输出PG。339第1、2比较器参与过压保护,其中4、6脚的比较基准电压与10脚相同。1、2脚的上拉分别由3脚VCC经R42和R41提供。当A、C点的电压超压时,339的5脚电位大于4脚,2脚为高电位,一路经D262加到494的4脚强制关机,另一路经D29返回到5脚形成正反馈,锁定保护状态。比较器2参与辅助电源的过压保护,过程类似。C38、R40及C40猜测是消除振荡用的。M点相右通向Q8的C极的一路有什么用呢?有点不明白,难道是在绿线由低翻转为高时,解除过压保护锁定用的?留请高人解答。
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