ATX電源概述

2021-03-31 17:37:46 字數 3167 閱讀 3287

一、+5vsb、ps-on、pw-ok控制訊號

atx開關電源與at電源最顯著的區別是,前者取消了傳統的市電開關,依靠+5vsb、ps-on控制訊號的組合來實現電源的開啟和關閉。+5vsb是供主機系統在atx待機狀態時的電源,以及開閉自動管理和遠端喚醒通訊聯絡相關電路的工作電源,在待機及受控啟動狀態下,其輸出電壓均為5v高電平,使用紫色線由atx插頭(圖1)9腳引出。ps-on為主機啟閉電源或網路計算機遠端喚醒電源的控制訊號,不同型號的atx開關電源,待機時電壓值為3v、3.6v、4.6v各不相同。當按下主機面板的power開關或實現網路喚醒遠端開機,受控啟動後ps-on由主機板的電子開關接地,使用綠色線從atx插頭14腳輸入。pw-ok是供主機板檢測電源好壞的輸出訊號,使用灰色線由atx插頭

8腳引出,待機狀態為零電平,受控啟動電壓輸出穩定後為5v高電平。

離線帶電檢測atx電源,首先測量在待機狀態下的ps-on和pw-ok訊號,前者為高電平,後者為低電平,插頭9腳除輸出+5vsb外,不輸出其它電壓。其次是將atx開關電源人為喚醒,用一根導線把atx插頭14腳ps-on訊號,與任一地端(3、5、7、13、15、16、17)中的一腳短接,這一步是檢測的關鍵,將atx電源由待機狀態喚醒為啟動受控狀態,此時ps-on訊號為低電平,pw-ok、+5vsb訊號為高電平,atx插頭+3.3v、±5v、±12v有輸出,開關電源風扇旋轉。上述操作亦可作為選購atx開關電源離線通電驗證的方法。

atx開關電源,電路按其組成功能分為:交流輸入整流濾波電路、脈衝半橋功率變換電路、輔助電源電路、脈寬調變控制電路、ps-on和pw-ok產生電路、自動穩壓與保護控制電路、多路直流穩壓輸出電路。請參照圖2。

只要有交流市電輸入,atx開關電源無論是否開啟,其輔助電源一直在工作,為開關電源控制電路提供工作電壓。市電經高壓整流、濾波,輸出約300v直流脈動電壓,一路經r72、r76至輔助電源開關管q15基極,另一路經t3開關變壓器的初級繞組加至q15集電極,使q15導通。t3反饋繞組的感應電勢(上正下負)通過正反饋支路c44、r74加至q15基極,使q15飽和導通。反饋電流通過r74、r78、q15的b、e極等效電阻對電容c44充電,隨著c44充電電壓增加,流經q15基極電流逐漸減小,t3反饋繞組感應電勢反相(上負下正),與c44電壓疊加至q15基極,q15基極電位變負,開關管迅速截止。

q15截止時,zd6、d30、c41、r70組成q15基極負偏壓截止電路。反饋繞組感應電勢的正端經c41、r70、d41至感應電勢負端形成充電迴路,c41負極負電壓,q15基極電位由於d30、zd6的導通,被箝位在比c41負電壓高約6.8v(二極體壓降和穩壓值)的負電位上。同時正反饋支路c44的充電電壓經t3反饋繞組,r78,q15的b、e極等效電阻,r74形成放電迴路。隨著c41充電電流逐漸減小,ub電位上公升,當ub電位增加到q15的b、e極的開啟電壓時,q15再次導通,又進入下乙個週期的振盪。

q15飽和期間,t3二次繞組輸出端的感應電勢為負,整流管截止,流經一次繞組的導通電流以磁能的形式儲存在t3輔助電源變壓器中。當q15由飽和轉向截止時,二次繞組兩個輸出端的感應電勢為正,t3儲存的磁能轉化為電能經bd5、bd6整流輸出。其中bd5整流輸出電壓供q16三端穩壓器7805工作,q16輸出+5vsb,若該電壓丟失,主機板就不會自動喚醒atx電源啟動。bd6整流輸出電壓供給ic1脈寬調變tl494的12腳電源輸入端,該晶元14腳輸出穩壓5v,提供atx開關電源控制電路所有元件的工作電壓。

ps-on訊號控制ic1的4腳死區電壓,待機時,主機板啟閉控制電路的電子開關斷開,ps-on訊號高電平3.6v,ic10精密穩壓電路wl431的ur電位上公升,uk電位下降,q7導通,穩壓5v通過q7的e、c極,r80、d25和d40送入ic1的4腳,當4腳電壓超過3v時,封鎖8、11腳的調製脈寬輸出,使t2推動變壓器、t1主電源開關變壓器停振,停止提供+3.3v、±5v、±12v的輸出電壓。 受控啟動後,ps-on訊號由主機板啟閉控制電路的電子開關接地,ic10的ur為零電位,uk電位公升至+5v,q7截止,c極為零電位,ic1的4腳低電平,允許8、11腳輸出脈寬調變訊號。ic1的輸出方式控制端13腳接穩壓5v,脈寬調變器為併聯推挽式輸出,8、11腳輸出相位差180度的脈寬調變控制訊號,輸出頻率為ic1的5、6腳外接定時阻容元件的振盪頻率的一半,控制q3、q4的c極所接t2推動變壓器初級繞組的激勵振盪,t2次級它激振盪產生的感應電勢作用於t1主電源開關變壓器的一次繞組,二次繞組的感應電勢經整流形成+3.3v、±5v、±12v的輸出電壓。

推動管q3、q4發射極所接的d17、d18以及c17用於抬高q3、q4發射極電平,使q3、q4基極有低電平脈衝時能可靠截止。c31用於通電瞬間封鎖ic1的8、11腳輸出脈衝,atx電源帶電瞬間,由於c31兩端電壓不能突變,ic1的4腳出現高電平,8、11腳無驅動脈衝輸出。隨著c31的充電,ic1的啟動由ps-on訊號控制。

pw-ok產生電路由ic5電壓比較器lm393、q21、c60及其周邊元件構成。 待機時ic1的反饋控制端3腳為低電平,q21飽和導通,ic5的3腳正端輸入低電位,小於2腳負端輸入的固定分壓比,1腳低電位,pw-ok向主機輸出零電平的電源自檢訊號,主機停止工作處於待命休閒狀態。受控啟動後ic1的3腳電位上公升,q21由飽和導通進入放大狀態,e極電位由穩壓5v經r104對c60充電來建立,隨著c60充電的逐漸進行,ic5的3腳控制電平逐漸上公升,一旦ic5的3腳電位大於2腳的固定分壓比,經正反饋的遲滯比較器,1腳輸出高電平的pw-ok訊號。該訊號相當於at電源的pg訊號,在開關電源輸出電壓穩定後再延遲幾百毫秒由零電平起跳到+5v,主機檢測到pw-ok電源完好的訊號後啟動系統。在主機執行過程中若遇市電掉電或使用者關機時,atx開關電源+5v輸出端電壓必**,這種幅值變小的反饋訊號被送到ic1元件的電壓取樣放大器同相端1腳後,將引起如下的連鎖反應:使ic1的反饋控制端3腳電位下降,經r63耦合到q21的基極,隨著q21基極電位下降,一旦q21的e、b極電位達到0.7v,q21飽和導通,ic5的3腳電位迅速下降,當3腳電位小於2腳的固定分壓電平時,ic5的輸出端1腳將立即從5v下跳到零電平,關機時pw-ok輸出訊號比atx開關電源+5v輸出電壓提前幾百毫秒消

失,通知主機觸發系統在電源斷電前自動關閉,防止突然掉電時硬碟磁頭來不及移至著陸區而劃傷硬碟。

ic1的1、2腳電壓取樣放大器正、負輸入端,取樣電阻r31、r32、r33構成+5v、+12v自動穩壓電路。當輸出電壓公升高時(+5v或+12v),由r31取得取樣電壓送到ic1的1腳和2腳基準電壓相比較,輸出誤差電壓與晶元內鋸齒波產生電路的振盪脈衝在pwm比較器進行比較放大,使8、11腳輸出脈衝寬度降低,輸出電壓回落至標準值的範圍內,反之穩壓控制過程相反,從而使開關電源輸出電壓穩定。ic1的電流取樣放大器負端輸入15腳接穩壓5v,正端輸入16腳接地,電流取樣放大器在脈寬調變控制電路中沒有使用。

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