计算机开关电源的工作原理与维修

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1、电脑主机ATX开关电源工作原理分析ATX电源是在AT电源的基础上发展来的，ATX电源与AT电源不同的地方是多了一个+3．3V电源和+5VSB电源。不同品牌ATX电源的±5V、±12V电源的电路结构基本上相同，但+3．3V电源的电路结构却差别较大。笔者现列举几种+3．3V电源的电路供爱好者参考。一、图1是《电子报》去年第48期“普及型ATX电源控制电路的工作原理”介绍的普及型ATX电源的+3.3V电源电路图。+3.3V电源由脉冲输出变压器电脑主机ATX开关电源工作原理分析ATX电源是在AT电源的基础上发展来的，ATX电源与AT电源不同的地方是多了

2、一个+3．3V电源和+5VSB电源。不同品牌ATX电源的±5V、±12V电源的电路结构基本上相同，但+3．3V电源的电路结构却差别较大。笔者现列举几种+3．3V电源的电路供爱好者参考。一、图1是《电子报》去年第48期“普及型ATX电源控制电路的工作原理”介绍的普及型ATX电源的+3.3V电源电路图。+3.3V电源由脉冲输出变压器Tl的5V绕组经线圈L5、L6降压，由共阴极的肖特基整流块D23整流，再经Ll、C28滤波后得到。L5、L6的电压降与通过其中的电流有关，电流小时压降小，输出电压高，空载时的电压可达9．5V左右。电流大时电压降大，输出电

3、压低。为保证在最大负载时+3．3V电源输出电压不低于+3．3V，线圈L5和L6的电感量应妥善设计。在本例中，L5和L6采用外直径12mm、内径6mm、厚4mm的磁心，用φ0．93mm的漆包线穿绕8T，在负载电流为10A时，未经稳压的输出电压为+3．5V。如果要求负载电流更大，可适当减少线圈的匝数．世纪之星ST-ATX320电源将两个线圈的匝数减少为7T，+3．3V电源可输出更大的电流。低于最大负载电流及空载时，电源的输出电压会超过+3.3V。为使+3．3V电源输出电压稳定，设置了由TL43l及Q5等组成的稳压电路。此时电源的空载输出电压近似等于

4、Vrefx(1+R26／R29)。Vref为TL431管子内部的基准电压值，为2．44V-2．55V，一般取2．5V，则输出电压约等于2．5×(1+4．7／13)=3．4V。若某种原因使输出电压上升，经R26和R29分压以后，送到控制极R的电位也跟着上升，TL431阴极K的电位下降，经R17使Q5的基极电位下降，Q5通过的电流增大，也就是流经L5和L6的电流增加．其上的电压降增大，于是+3．3V电源的输出电压回落，从而保持了输出电压的稳定。二极管D30、D3l整流成-3．3V电源．Q5中通过的电流包括+3．3V电源和-3．3V电源的电流，等效于

5、L5和L6中通过了双倍的+3．3V电源的电流，扩展了动态工作范围。实测空载时Q5中通过的电流为57mA，10A负载时通过的电流为6mA。空载时+3．3V电源输出的电压为+3．4V，1OA负载时为+3．28V，能满足使用要求。这种电路的优点是线路较简单，而且输出电压可以调节。若要调高输出电压，可在R29上并联电阻(并联一个150kO电阻，约可提高电压O．1V)。若要降低电压，则在R26上并联电阻。在以下含有TL431的电路中，都可以用这样的方法来调节输出电压。二、如果把L5、L6中的一个线圈省去，就成了《电子报》今年第2期“银河ATX电源工作原理

6、及检修思路”介绍的+3．3V电源。因为只用了一个线圈，线圈的匝数由8T增加到11T。其工作原理与上述电源的工作原理相同，不再赘述。这种电路的稳压性能能够满足要求，线路较为简单，2002年以来有多种品牌的电源如L喜HPS-300S电源、长城ATX-300P4电源等采用了这种电路。三、上述两种+3．3V电源的输出电压会随着负载的变动而波动．如果要进一步提高输出电压的稳定性，可采用图2的电路，在L8、L9线圈上增设了反馈绕组，经R1、R2连接到+20V~+25V的辅助电源上。正常工作时，辅助电源经R1、R2向反馈绕组和Q1(经D1、D2)提供电流，若

7、+3．3V电源的输出电压低于正常值，由R4、R5分压后送到TL43l控制极R的电压也跟着下降，TL431阴极K的电位上升，Q2的电流上升，经R3使Q1的电流增加，分流了反馈绕组的电流，因辅助电源向反馈绕组提供的电流方向是从反馈绕组非同名端输入，反馈绕组电流的减少等效于从同名端电流的增加，于是L8、L9，初级的感抗下降，+3．3V电源的输出电压回升，保持了输出电压的稳定。负载电流与反馈线圈的电流互相没有联系，初级线圈和次级线圈的匝数可以按最佳的效果进行设计，故电路的稳压效果较好。L8、L9线圈的匝数：初级l1T，反馈绕组25T、Rl、R2的电阻值

8、为数百欧姆。长城250S和SLPS-250ATXC等电源采用了此种电路。四、图3电路是T1脉冲输出变压器一组3．3V的独立绕组。一般T1初级绕组的匝数