电脑ATX电源电路的工作原理与维修

1、概述
ATX开关电源的主要功能是向计算机系统提供直流电源。计算机电源通常采用双管半桥式无工频变压器的脉宽调制变换型稳压电源。它将市电整流后，通过变换型振荡器变成频率较高的矩形或近似正弦波电压，再经过高频整流滤波变成低压直流电压。其外观图和内部结构实物图如图1和图2所示。转载请注明转自“维修吧-

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ATX开关电源的功率一般为250w～300w，共输出六组直流电压：+5V(25A)、-5V(0．5A)、+12V(10A)、-12V(1A)、+3.3V(14A)、+5VSB(0．8A)。为防止负载过流或过压损坏电源，在市电输入端设有保险丝，在直流输出端设有过载保护电路，部分厂家生产的新型ATX电源还具有过流、过压、欠压、短路和超温多重保护功能，如金河田节能大师ATX-S388A电源。
2、工作原理
ATX开关电源电路按功能分为：输入整流滤波电路、高压反峰吸收电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS信号和PG信号产生电路、主电源电路及多路直流稳压输出电路、自动稳压稳流与保护控制电路。图3为参照实物绘出的LWT2005型开关电源电路图。

(1)输入整流滤波电路
只要有AC220V输入，ATX(开关电源无论是否开启，其辅助电源都会一直工作，直接为开关电源控制电路供电。
如图4所示，Ac220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0，经BDl～BD4整流、C5和c6滤波，输出300V左右的直流脉动电压。c1为尖峰吸收电容。TH1为负温度热敏电阻，起过流保护和防雷击作用。L0、R1和C2组成π型滤波器，滤除市电电网中的高频干扰。c3和C4为高频辐射吸收电容，防止交流电窜入后级直流电路，造成高频辐射干扰。R2和R3为隔离平衡电阻，在电路中对c5和c6起平均分配电压作用，且在关机后，迅速释放C5、C6中的电荷。

(2)高压尖峰吸收电路
如图5所示，D18、R004和c01组成高压尖峰吸收电路。当开关管Q03截止后，T3将产生一个很大的反极性尖峰电压，其峰值幅度超过Q03的c极电压很多倍，此尖峰电压的功率经D18储存于C01中，然后在电阻R004上消耗掉，从而降低其c极尖峰电压，使Q03免遭损坏。

(3)辅助电源电路
如图6所示，经整流输出的+300V左右直流电压：一路经T3开关变压器的初级①～②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极；另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流，使Q03开始导通。Ic流经T3初级①～②绕组，使T3③～④反馈绕组产生感应电动势(上正下负)，通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极，使Q03迅速饱和导通，Q03上的Ic电流增至最大，此时D7导通，通过电阻R05送出比较电压至IC3(光耦Q817)的③脚，同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50、c04整流滤波后：一路经R01限流后送至Ic3的①脚，另一路经R02送至Ic4(精密稳压电路TL431)，由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定，经IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化为零，使IC3内发光二极管的电流几乎为零，光敏三极管截止，Q1截止。

反馈电流通过R06、R003、Q03的b、e极等效电阻对电容C02充电，随着C02充电电压增加，流经Q03的b极电流逐渐减小，③～④反馈绕组上的感应电动势开始下降，最终使T3③～④反馈绕组感应电动势反相(上负下正)，并与C02电压叠加后送往Q03的b极，使b极电位变负，此时开关管Q03因b极无启动电流而迅速截止。
开关管Q03截止时，T3③～④反馈绕组、D7、R01、R02、R03、R04、R05、C09、IC3、IC4组成再起振支路。在Q03导通的过程中，T3初级绕组将磁能转化为电能，为电路中各元器件提供电压，同时T3反馈绕组的③脚感应出负电压，D7导通、Q1截止；当Q03截止后，T3反馈绕组的③脚感应出正电压，D7截止，T3次级绕组两个输出端的感应电动势为正，T3储存的磁能转化为电能，经D50、c04整流滤波后为Ic4提供一个变化的电压，使Ic3导通，从而使Q1导通，给开关管Q03的b极提供启动电流，使之由截止转为导通。
同时，正反馈支路C02的充电电压经T3反馈绕组、R003、Q03的b、e极等效电阻、R06形成放电回路。随着C41充电电流的减小，开关管Q03的Ub电位上升，当ub升至Q03的b、e极的开启电压时，Q03再次导通，又进入下一个周期的振荡。如此循环往复，构成一个自激多谐振荡器。
Q03饱和期间，T3次级绕组输出端的感应电动势为负，D9和D50截止，流经初级绕组的导通电流以磁能的形式储存在辅助电源变压器T3中。当Q03由饱和转向截止时，次级绕组两个输出端的感应电动势为正，T3储存的磁能转化为电能经D9、D50整流输出。D50整流输出电压经7805稳压，L8滤波后输出+5VSB。若该电压丢失，主板就不会自动唤醒ATx电源工作。D9整流输出电压供给Ic2(脉宽调制集成电路KA7500B)的脚(电源输入端)，经IC2稳压，从第12脚输出+5V，给ATx开关电源控制电路供电。
T2为主电源激励变压器。当副电源开关管Q03导通时，Ic流经T3初级①～②绕组，使T3③～④反馈绕组产生感应电动势(上正下负)，并作用于T2初级②～③绕组，产生感应电动势(上负下正)，经D5、D6、c8、R5给Q02的b极提供启动电流，使主电源开关管Q02导通，在回路中产生电流，保证了整个电路的正常工作；同时，在T2初级①～4反馈绕组产生感应电动势(上正下负)，D3、D4截止，主电源开关管Q01处于截止状态。在电源开关管Q03截止期问，工作原理与上述过程相反，即Q02截止，Q01工作。D1、D2为续流二极管，在开关管Q01和Q02处于截止和导通期间提供持续的电流。这样就形成了主开关电源他激式多谐振电路，以保证T2初级绕组电路得以正常工作，从而在T2次级绕组上产生感应电动势送至推动三极管Q3、Q4的c极，保证整个激励电路能持续稳定地工作，同时，又通过T2初级绕组反作用于T1主开关电源变压器，使主电源电路开始工作，为负载提供+3．3V、±5V、±12V工作电压。
3、故障实例故障现象转载请注明转自“维修吧-

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故障现象1：一台LWT2005型开关电源，开机呈“三无”。
分析检修：如图3所示。拆开外壳，直观检查保险丝烧黑，Q1(C1815)烧焦，限流电阻R001(5Ω／1w)烧焦，辅助电源管Q3(BUT11A)击穿，全部更换后，开机通电测得+5VSB电压为5V，Ic2(KA7500B)第12脚电压为0V，且闻到一股焦味，断电，手摸IC2发烫。用表测得Ic2第12脚与地短路。焊下IC2测得第12脚与第⑩脚阻值仍为0ΩQ，证实Ic2已烧坏。
用TL494更换后开机各路输出电压仍为0V。测得+5VSB、IC2第12脚、Icl第③脚均均正常，但IC2第④脚为4．6V异常，说明电路已保护。继续检查电路，发现辅助电源电路中c41(1uF／50V)表面轻微凸起，更换C41后，通电发现电源风扇转动，再测各路输出电压均正常。后又维修多台银河ATX300型开关电源，均是C41损坏引起“三无”，说明c41不良是大多数ATx电源的通病，希望引起广大同行注意。
故障现象2：P4鑫谷SG-300ATx开关电源，开机“三无”。
分析检修：拆开外壳，直观检查保险丝完好，辅助电源开关管使用SSP2N60B，主电源开关管用了两只MICl3007。听用户说，先是电源不能马上启动，要按开关键多次才能启动，且使用时老出现死机故障，直到最后按开关键不能启动。
参考图3所示电路，通电测得+150V电压正常，+5VSB正常，但测得IC2(KA7500B)第12脚只有2V且不稳(正常应为20V左右)，测整流二极管D9负极电压为19V。仔细观察电路发现，Ic2第12脚与D9之间接有一只限流电阻R15，焊下测其阻值为12k，经查看其他开关电源电路，在这个位置都没有电阻，从而得出该电阻应该是一只限流电阻，阻值应为5Ω左右。于是，果断用一只5Ω／0．5W的电阻更换后，通电风扇转动，再测得各路输出电压正常，维修完毕。转载请注明转自“维修吧-

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钟广林