ATX（电脑）电源电路图原理分析

1. ATX（电脑）电源电路图原理分析

ATX电源的控制电路如下图。控制电路采用TL494及LM339集成电路（以下简称494和339）。494是双排16脚集成电路，工作电压7～40V。它含有由{14}脚输出的＋5V基准电源，输出电压为＋5V（±0．05V），最大输出电流250mA；一个频率可调的锯齿波产生电路，振荡频率由{5}脚外接电容及{6}脚外接电阻来决定。{13}脚为高电平时，由{8}脚及{11}脚输出双路反相（即推挽工作方式）的脉宽调制信号。 
                                                               
  图一 ATX电源控制电路
比较器是一种运算放大器，符号用三角形表示，它有一个同相输入端“＋”；一个反相输入端“－”和一个输出端。
 
                                                                              
图二  TL494内部结构图
比较器同相端电平若高于反相端电平，则输出端输出高电平；反之输出低电平。494内的比较放大器有四个，为叙述方便，在上图中用小写字母a、b、c、d来表示。其中a是死区时间比较器。因两个作逆变工作的三极管串联后接到＋310V的直流电源上，若两个三极管同时导通，就会形成对直流电源的短路。两个三极管同时导通可能发生在一个管子从截止转为导通，而另一个管子由导通转为截止的时候。因为管子在转换时有时间的延迟，截止的管子已经转为导通了，但导通的管子尚未完全转为截止，于是两个管子都呈导通状态而形成对直流电源的短路。为防止这样的事情发生，494设置了死区时间比较器a。从图中可以看出，在比较器a的反相输入端串联了一个“电源”，正极接反相端，负极接494的{4}脚。A比较器同相端输入的锯齿波信号，只有大于“电源”电压的部分才有输出，在三极管导通变为截止与截止转为导通期间，也就是死区时间，494没有脉冲输出，避免了对直流电源的短路。死区时间还可由{4}脚外接的电平来控制，{4}脚的电平上升，死区时间变宽，494输出的脉冲就变窄了，若{4}脚的电平超过了锯齿波的峰值电压，494就进入了保护状态，{8}脚和{11}脚就不输出脉冲了。494内部还有3个二输入端与门（用1、2、3表示）、两个二输入端与非门、反相器、T触发器等电路。与门是这样一种电路，只有所有的输入端都是高电平，输出端才能输出高电平；若有一个输入端为低电平，则输出端输出低电平。反相器的作用是把输入信号隔离放大后反相输出。与非门则相当于一个与门和一个反相器的组合。T触发器的作用是：每输入一个脉冲，输出端的电平就变化一次。如输出端Q为低电平，输入一个脉冲后，Q变为高电平，再输入一个脉冲，Q又回到低电平。
 
                                                                                          图三   LM339内部结构图
 339是四比较器集成电路。 LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点），另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态， LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选3-15K）。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。                                      
按管脚的顺序把内部四个比较器设为A、B 、C 、D 比较器。494和339再配合其他电路，共同完成ATX电源的稳压，产生PW－OK信号及各种保护功能。
  一、 产生PW－OK信号
  PC主机要求各路电源稳定之后才工作，以保护各元器件不致因电压不稳而损坏，故设置了PW－OK信号（约＋5V），主机在获得此信号后才开始工作。接通电源时，要求PW－OK信号比±5V、±12V、＋3．3V电源延迟数百毫秒才产生，关机时PW－OK信号应比直流电源先消失数百毫秒，以便主机先停止工作，硬盘的磁头回复到着陆区，以保护硬盘。
  ATX电源接通市电后，辅助电源立即工作。一方面输出 ＋5VSB电源，同时向494的{12}脚提供十几伏到二十多伏的直流电源。494从{14}脚输出＋5V基准电源，锯齿波振荡器也开始起振工作。若主机未开机，PS－ON信号为高电平，经R37使339的B比较器{6}脚亦为高电平，因电阻R37小于R44，{6}脚电平高于{7}脚电平，B比较器输出端{1}脚输出低电平，经D36的钳位作用，A比较器的反相端{4}脚亦为低电平，其电平低于同相端{5}脚的电平，输出端{2}脚呈高电平，经R41使494的{4}脚为高电平，故494内部的死区时间比较器a输出低电平，与门1也因此输出低电平并进而使与门2和与门3输出低电平，封锁了振荡器的输出，{8}脚、{11}脚无脉冲输出，ATX电源无±5V、±12V、＋3．3V电源输出，主机处于待机状态。因＋5V、＋12V电源输出为零，经电阻R15、R16使494的{1}脚电平亦为零，494的c比较器的输出端{3}脚输出亦为零，经R48使339的{9}脚亦为零电平，故339的C比较器的输出端{14}脚为零电平。另外，339的{1}脚低电平信号因D34的钳位作用，也使{14}脚为低电平，经R50和R63使{11}脚亦为低电平。因此D比较器的输出端{13}脚为低电平，也就是PW－OK信号为低电平，主机不会工作。开启主机时，通过人工或遥控操作闭合了与PS－ON相关的开关，PS－ON呈低电平，经R37使339的反相端{6}脚为低电平，B比较器{1}脚输出高电平，D35、D36反偏截止，A比较器的输出电平则由{5}脚与{4}脚的电平决定。正常工作时，{5}脚电平低于{4}脚电平，{2}脚输出低电平，经R41送到494的{4}脚，使{4}脚的电平变为低电平，锯齿波振荡信号可以从死区时间比较器a输出脉冲信号，另一方面，振荡信号送到了PWM比较器b的同相输入端，PWM比较器输出的脉冲信号的宽度，则是由494的{1}脚的电平（也就是负载的大小）与{16}脚的电平来决定。PWM比较器输出的脉冲信号，最后经缓冲放大器放大后，从{8}、{11}脚输出脉冲信号，ATX电源向主机输出±5V、±12V、＋3．3V电源。此过程因C35的充电有数百毫秒的延时，但对主机开机并无影响。494的{1}脚从＋5V、＋12V经取样电阻R15、R16得到电压，其电平略高于{2}脚电平，{3}脚输出高电平，经R48使339的{9}脚得到高电平，其电平高于{8}脚电平，因而{14}脚输出高电平，此电平经R50与基准＋5V电源经R64共同对C39充电，经数百毫秒后，{11}脚电平升到高于{10}脚电平时，D比较器{13}脚输出高电平，此电平经R49反馈至{11}脚，维持{11}脚处于高电平状态，故{13}脚输出稳定的高电平 PW－OK信号，主机检测到此信号后即开始正常工作。
        关机时，主机内开关使PS－ON呈高电平，此时339的{6}脚电平高于{7}脚，{1}脚输出低电平，因二极管D34的钳位作用，{14}脚呈低电平，C39对C比较器及B比较器放电，很快{11}脚呈低电平，{13}脚输出低电平，即PW－OK信号呈低电平。在339的{1}脚为低电平时，经D36使{4}臆脚为低电平，{2}脚输出高电平，经R41传送到494的{4}脚，但因C35电位不能突变，经数百毫秒的放电后方使494的{4}脚转为高电平，从而封锁正负脉冲的输出 ，主机进入待机状态。上述的过程中，关机时C39和C35都要放电，但因放电时间常数不同，C39放电较快，故PW－OK信号先于各电源变成低电平，满足了主机关机的需要。此外，关机时因各路输出电源的电解电容放电需要时间，也使PW－OK信号先于各电源回到低电平。 
 
        二、 稳压
       494的{2}脚经R47与基准电压＋5V相连，维持较好的稳定电压，而{1}脚则与取样电阻R15、R16与＋5V、＋12V相连接，正常的情况下，{1}脚电平与{2}脚电平相等或略高。当输出电压升高时（无论＋5V或＋12V），{1}脚电平高于{2}脚电平，c比较器输出误差电压与锯齿波振荡脉冲在PWM比较器b进行比较使输出脉冲宽度变窄，输出电压回落到标准值，反之则促使振荡脉冲宽度增加，输出电压回升。由于494内的放大器增益很高，故稳压精度很好。从稳压的原理，我们可以得到ATX电源输出电压偏高或偏低的维修方法。如果输出电压偏低，可在494的{1}脚对地并联电阻，或是把R47的电阻增大。要是电源的输出偏高，则可在{2}脚对地并联电阻，也可以用增大R33或取下R69、R35来降低输出电压。
 三、 过流保护
        过流保护的原理是基于负载愈大，Q3、Q4集电极的脉冲电压也愈高，也即是R13（1．5kΩ）上的电压也愈高，从这里采样经D14整流和C36滤波，再经R54、R55并联电阻与R51、R56、R58等组成的分压电路送到494的{16}脚。随着负载的加重，{16}脚的电平也随之上升，当超过{15}脚的电平时，误差放大器输出的误差电压促使调制脉冲的宽度变窄从而使负载电流减小。另外，从R56、R58并联电阻获得的分压再经R52送到339的{5}脚，当{5}脚的电平超过{4}脚时，{2}脚即输出高电平送到494的{4}脚，494停止输出脉冲信号，终止±5V、±12V、＋3．3V电源的输出，达到过流及短路保护的目的。需要说明的是：494的{16}脚电平的高低只能改变输出脉冲的宽度，但不影响494的{4}脚电平状态，而339的{5}脚电平一旦超过{4}脚的电平，339的{2}脚就送出高电平去封锁449的脉冲输出，终止±5V、±12V、＋3．3V电源的输出，同时{2}脚的高电平经R59和二极管D39反馈到{5}脚，维持{5}脚处于高电平状态，此时若过载或短路状态消失，494的{4}脚仍维持高电平，±5V与±12V、＋3．3V电源仍不能输出，只有切断交流市电的输入，再重新接通交流电，方可再次开机。
 
        四,过压保护
     过电压保护由R17和稳压管Z02并联电路从＋5V采样，经D37送到339的{5}脚。若＋5V电源由于某种原因升高，339的{5}脚电平也会随之升高，当超过{4}脚电平时，{2}脚即送出高电平去494的{4}脚，封锁±5V、±12V、＋3．3V电源的输出，达到过电压保护的目的。正常工作时，R17上的压降不大，Z02截止送到{5}脚的电压较低，若＋5V电源的电压上升，使R17上的压降超过Z02的稳压值，Z02导通，＋5V电源上升后的电压值全部加到339的{5}脚上，促使其快速封锁494脉冲的输出，以保护电源。
五、欠压保护
  欠压保护从－5V的D32及－12V处的R14取样，经R34和D37送到339的{5}脚。若因某种原因使输出电压过低时，－12V及 －5V电压的负值也会随之减小，也就是电压值上升，经R34及D37送往339的{5}脚使电平上升，339的{2}脚送出高电平到494的{4}脚，从而封锁 449脉冲的输出，实现欠压保护。二极管D32在导通时，其电压降与通过的电流基本无关，保持在0．6V～0．7V，于是－5V电压的减少量会全部传送到D32的负端，提高了欠压保护的灵敏度。
不好意思，好象不能插入图片

2. ATX电源都有哪些电路？

上楼说的对，我补充一点：
抗干扰电路：220交流电压输入后首先进行抗干扰处理，消去杂波；
整流滤波电路：然后进行整流、滤波，变成300V的直流电流；
待机电源电路：待机电源电路启动后ATX电源只输出SB+5V启动电压；
主电源电路：把300V电压转换出各种低压；
低压输出电路：从分压器输出的交流低压进行整流、滤波变成低压直流（如：+12V、+5V、+3.3v等）；
过压、过流、欠压保护电路：为了防止因过压、过流、欠压造成电路损坏，输出低压若过压、过流、欠压时，保护电路动作，强行电源停止工作，以达到保护。（如M339\ML339\LA7500等IC块）

3. ATX电源的核心电路

ATX电源的核心电路：ATX电源的主变换电路与AT电源相同，也是采用“双管半桥它激式”电路，PWM(脉宽调制)控制器同样采用TL494控制芯片，但取消了市电开关。由于取消了市电开关，所以只要接上电源线，在变换电路上就会有+300V直流电压，同时辅助电源也向TL494提供工作电压，为启动电源作好准备。ATX电源的特点就是利用TL494芯片第4脚的“死驱控制”功能，当该脚电压为+5V时，TL494的第8、11脚无输出脉冲，使两个开关管都截止，电源就处于待机状态，无电压输出。而当第4脚为0V时，TL494就有触发脉冲提供给开关管，电源进入正常工作状态。辅助电源的一路输出送TL494，另一路输出经分压电路得到“+5VSB”和“PS－ON”两个信号电压，它们都为+5V。其中，“+5VSB”输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，要求“+5VSB”输出能提供10mA的工作电流。“电源监控部件”的输出与“PS－ON”相连，在其触发按钮开关(非锁定开关)未按下时，“PS－ON”为+5V，它连接到电压比较器U1的正相输入端，而U1负相输入端的电压为4.5V左右，这样电压比较器U1的输出为+5V，送到TL494的“死驱控制脚”，使ATX电源处于待机状态。当按下主板的电源监控触发按钮开关(装在主机箱的面板上)，“PS－ON”变为低电平，则电压比较器U1的输出就为0V，使ATX主机电源开启。再按一次面板上的触发按钮开关，使“PS－ON”又变为+5V，从而关闭电源。同时也可用程序来控制“电源监控部件”的输出，使“PS－ON”变为+5V，自动关闭电源。如在WIN9X平台下，发出关机指令，ATX电源就自动关闭。

4. ATX电源的核心电路

ATX电源的核心电路：ATX电源的主变换电路与AT电源相同，也是采用“双管半桥它激式”电路，PWM(脉宽调制)控制器同样采用TL494控制芯片，但取消了市电开关。由于取消了市电开关，所以只要接上电源线，在变换电路上就会有+300V直流电压，同时辅助电源也向TL494提供工作电压，为启动电源作好准备。ATX电源的特点就是利用TL494芯片第4脚的“死驱控制”功能，当该脚电压为+5V时，TL494的第8、11脚无输出脉冲，使两个开关管都截止，电源就处于待机状态，
无电压输出。而当第4脚为0V时，TL494就有触发脉冲提供给开关管，电源进入正常工作状态。辅助电源的一路输出送TL494，另一路输出经分压电路得到“+5VSB”和“PS－ON”两个信号电压，它们都为+5V。其中，“+5VSB”输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，要求“+5VSB”输出能提供10mA的工作电流。“电源监控部件”的输出与“PS－ON”相连，在其触发按钮开关(非锁定开关)未按下时，“PS－ON”为+5V，它连接到电压比较器U1的正相输入端，而U1负相输入端的电压为4.5V左右，这样电压比较器U1的输出为+5V，送到TL494的“死驱控制脚”，使ATX电源处于待机状态。当按下主板的电源监控触发按钮开关(装在主机箱的面板上)，“PS－ON”变为低电平，则电压比较器U1的输出就为0V，使ATX主机电源开启。再按一次面板上的触发按钮开关，使“PS－ON”又变为+5V，从而关闭电源。同时也可用程序来控制“电源监控部件”的输出，使“PS－ON”变为+5V，自动关闭电源。如在WIN9X平台下，发出关机指令，ATX电源就自动关闭。

5. 有关ATX电源辅助电路？

辅助电源就是在计算机电源中为辅助电路供电的电源电路。
以左边为例，原边经过整流滤波转换为直流电源，上电瞬间Q1导通，Q2截止， L2两端电压上负下正，C3充电，同时C2，充电，左正右负，到DZ1导通后Q1截止，L1续流，L2上正下负，C2放电，放电完成后DZ1截止，Q1导通，L1电流增大，电动势上正下负，进入下一周期。L2两端电压发生变化，但是C3（看不太清楚，最大的那个电解电容）两端电压不会发生突变，因而D4截止，C3通过R5放电，直到DZ1截止，Q1重新导通，进入下一周期。没有实际仿真，考虑电容C3容值偏大，不易突变，很可能导通和截止是由C2，R2控制，C3充满电后，DZ1保持导通。

6. ATX电源的故障分析

采用ATX电源的计算机系统如果出现故障，首先要从CMOS设置、Windows中ACPI的设置及电源和主板等几个方面进行全面的分析。硬件方面，为了区别故障在负载上还是在电源本身，可以将电源拆卸下来，用一台废旧设备（例如硬盘等）作假负载，以免出现空载保护，在PS-ON信号线（绿色）与地线之间接入一只100～150Ω的电阻，使该信号变为低电平，如果电源可以工作，说明故障点在主板或电源按钮（Power Button），否则故障就在电源自身。根据计算机维修的先软后硬原则，用户首先要检查BIOS设置是否正确，排除因设置不当造成的假故障；第二步，检查ATX电源中辅助电源和主电源是否正常；第三步，检查主板电源监控电路是否正常。下面，本文根据故障的不同表现，分别介绍分析及处理方法。

7. ATX电源？

　　ATX电源的特点:与at电源相比，ATX电源增加了+3.3V、+5VSB、PS－ON  
　　三个输出。其中“+3.3V”输出主要是供内存用，而“+5VSB”、“PS－ON”输出则体现了ATX电源的特点。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”信口电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。“PS－ON”小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。和AT电源不一样，ATX电源除了在线路上作了一些改进，其中最重要的区别是，关机时ATX电源本身并没有彻底断电，而是维持了一个比较微弱的电流。同时它利用这一电流增加了一个信口功能，称为Stand-By。它可以让操作系统直接对电源进行管理。通过此功能，用户就可以直接通过操作系统实现软关机，而且还可以实现网络化的电源管理。如在电脑关闭时，可以通过网络发出信号到电脑的Modem上，然后监控电路就会发出一个ATX电源所特有的+5V SB激活电压，来打开电源启动电脑，从而实现远程开机。
　　   欢迎加入ATX电源维修QQ群：200939247

8. ATX电源电路图原理分析?

到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选3-15K）。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。 按管脚的顺序把内部四个比较器设为A、B 、C 、D 比较器。494和339再配合其他电路，共同完成ATX电源的稳压，产生PW－OK信号及各种保护功能。
具体分析：
一、 产生PW－OK信号
PC主机要求各路电源稳定之后才工作，以保护各元器件不致因电压不稳而损坏，故设置了PW－OK信号（约＋5V），主机在获得此信号后才开始工作。接通电源时，要求PW－OK信号比±5V、±12V、＋3．3V电源延迟数百毫秒才产生，关机时PW－OK信号应比直流电源先消失数百毫秒，以便主机先停止工作，硬盘的磁头回复到着陆区，以保护硬盘。
关机时，主机内开关使PS－ON呈高电平，此时339的{6}脚电平高于{7}脚，{1}脚输出低电平，因二极管D34的钳位作用，{14}脚呈低电平，C39对C比较器及B比较器放电，很快{11}脚呈低电平，{13}脚输出低电平，即PW－OK信号呈低电平。在339的{1}脚为低电平时，经D36使{4}臆脚为低电平，{2}脚输出高电平，经R41传送到494的{4}脚，但因C35电位不能突变，经数百毫秒的放电后方使494的{4}脚转为高电平，从而封锁正负脉冲的输出 ，主机进入待机状态。上述的过程中，关机时C39和C35都要放电，但因放电时间常数不同，C39放电较快，故PW－OK信号先于各电源变成低电平，满足了主机关机的需要。此外，关机时因各路输出电源的电解电容放电需要时间，也使PW－OK信号先于各电源回到低电平。 

二、 稳压
494的{2}脚经R47与基准电压＋5V相连，维持较好的稳定电压，而{1}脚则与取样电阻R15、R16与＋5V、＋12V相连接，正常的情况下，{1}脚电平与{2}脚电平相等或略高。当输出电压升高时（无论＋5V或＋12V），{1}脚电平高于{2}脚电平，c比较器输出误差电压与锯齿波振荡脉冲在PWM比较器b进行比较使输出脉冲宽度变窄，输出电压回落到标准值，反之则促使振荡脉冲宽度增加，输出电压回升。由于494内的放大器增益很高，故稳压精度很好。从稳压的原理，我们可以得到ATX电源输出电压偏高或偏低的维修方法。如果输出电压偏低，可在494的{1}脚对地并联电阻，或是把R47的电阻增大。要是电源的输出偏高，则可在{2}脚对地并联电阻，也可以用增大R33或取下R69、R35来降低输出电压。
三、 过流保护
过流保护的原理是基于负载愈大，Q3、Q4集电极的脉冲电压也愈高，也即是R13（1．5kΩ）上的电压也愈高，从这里采样经D14整流和C36滤波，再经R54、R55并联电阻与R51、R56、R58等组成的分压电路送到494的{16}脚。随着负载的加重，{16}脚的电平也随之上升，当超过{15}脚的电平时，误差放大器输出的误差电压促使调制脉冲的宽度变窄从而使负载电流减小。
另外，从R56、R58并联电阻获得的分压再经R52送到339的{5}脚，当{5}脚的电平超过{4}脚时，{2}脚即输出高电平送到494的{4}脚，494停止输出脉冲信号，终止±5V、±12V、＋3．3V电源的输出，达到过流及短路保护的目的。需要说明的是：494的{16}脚电平的高低只能改变输出脉冲的宽度，但不影响494的{4}脚电平状态，而339的{5}脚电平一旦超过{4}脚的电平，339的{2}脚就送出高电平去封锁449的脉冲输出，终止±5V、±12V、＋3．3V电源的输出，同时{2}脚的高电平经R59和二极管D39反馈到{5}脚，维持{5}脚处于高电平状态，此时若过载或短路状态消失，494的{4}脚仍维持高电平，±5V与±12V、＋3．3V电源仍不能输出，只有切断交流市电的输入，再重新接通交流电，方可再次开机。
四、过压保护
过电压保护由R17和稳压管Z02并联电路从＋5V采样，经D37送到339的{5}脚。若＋5V电源由于某种原因升高，339的{5}脚电平也会随之升高，当超过{4}脚电平时，{2}脚即送出高电平去494的{4}脚，封锁±5V、±12V、＋3．3V电源的输出，达到过电压保护的目的。正常工作时，R17上的压降不大，Z02截止送到{5}脚的电压较低，若＋5V电源的电压上升，使R17上的压降超过Z02的稳压值，Z02导通，＋5V电源上升后的电压值全部加到339的{5}脚上，促使其快速封锁494脉冲的输出，以保护电源。
五、欠压保护
欠压保护从－5V的D32及－12V处的R14取样，经R34和D37送到339的{5}脚。若因某种原因使输出电压过低时，－12V及 －5V电压的负值也会随之减小，也就是电压值上升，经R34及D37送往339的{5}脚使电平上升，339的{2}脚送出高电平到494的{4}脚，从而封锁 449脉冲的输出，实现欠压保护。二极管D32在导通时，其电压降与通过的电流基本无关，保持在0．6V～0．7V，于是－5V电压的减少量会全部传送到D32的负端，提高了欠压保护的灵敏度。