电脑开关电源维修图解(4)

2020-02-21 02:59

2.如何判定故障范围

由于微机电源都设置了过压、过流保护电路,电源发生故障时,大多表现为主机加电无任何指示,主机不启动,显示器无任何显示,电源风扇不转。由于ATX主板上有一部分电路称为“电源检测模块”,它可以控制电源的开启和关闭,这部分电路出现了故障,也表现为上述故障现象。那么,怎样判定是ATX电源故障还是主板故障呢?

ATX电源和主板之间是通过一个20脚长方形双排综合插件连接的,如图2所示,其中14脚(绿色线)为PS-ON信号,主板就是通过这个信号来控制电源的开启和关闭的。当主板电源的“电源检测部件”使PS-ON信号为高电平时,电源关闭;当主板使PS-ON信号为低电平时,电源工作,向主板供电。当ATX电源不和主板相连时,电源内部提供PS-ON信号高电平,ATX电源不工作,处于待机状态。当计算机通电后无法开启时,可将所有供电插头拔下,将14脚和地线(黑色线)用导线短接,若电源风扇转动,各路输出正确,即可判定电源是正常的,否则是电源故障。

3.ATX电源常见故障维修(l)无300V直流电压。这种故障,首先从交流输入插座查起,保险管、整流二极管(桥)、滤波电容是常坏的元件。找到损坏元件后,还要检查主变换电路大功率开关管及其附属电路,在保证其正常时,才可以加电,因为这种故障通常是山大功率元件损坏后引起的。大功率管多采用MJE13007(400V/8A/75W),是故障率最高的元件,更换时要选用性能参数等于或高于原参数的管子,最好选用原型号的管子,还要注意两个管子的参数应一致。 (2)通电后辅助电源正常,启动电源各路主电压无输出。

这种故障有两种可能,一是主变换电路有故障,二是控制部分损坏。首先静态检查半桥功率管及其附属电路和驱动电路,若无故障,检查TL494④脚在PS-ON信号为低电平时是否变为低电平,若无变化,是PS-ON处理电路故障,有变化,再检查8 、11脚有无脉冲输出,若无则TL494损坏。 (3)有300v直流电压,辅助电源不工作。

这是最常见的故障.表现为+300V正常,无+5VSB电压,Tl494的12脚无电压,可以判定辅助电源有故障,辅助电源常见电路简图如图3所示。

这是典型的单管自激式开关电源电路,变压器T3次级有两路输出,一路经整流滤波再由7805稳压,输出5VSB电压;另一路整流滤波后,直接加在TL494的12脚,作为TL494的工作电源,由于TL494的可工作电压范围较宽(7~40V),这一路没有稳压措施。TL494的14脚输出基准+5V(VREF),提供给保护电路、P.G产生电路和PS-ON处理电路,作为这些电路的工作电压。由于电路简单,没有完善的稳压调控及保护电路,使辅助电源电路成为ATX电源中故障率较高的部分,常损坏的元件是功率管和功率电阻(4.7Ω),特别是功率管的启动电阻(300kΩ)。另外,辅助电源出现故障,输出电过高时,也可能造成其供电的电路无件损坏,如TL494等这是出ATX电源的特点决定的。当计算机软关闭后,市电并没有断掉,辅助电源一直在工作,特别在夜间,市电有可能很高,并且辅助电源也较为简易,所以极易损坏辅助电源电路。一般在没有特殊情况时,软关机后若较长时间不用,应切断市电。 (4)各路电压正常,无P.G信号。

ATX电源的P.G(也称PW-OK)信号的形成电路常如图4所示。

在电源加电后,辅助电源首先建立VREF(LM393的工格电源也为VREF),TL494的③脚提供较低电压,三极管A733导通,LM393的①脚输出低电平。当ATX电源开启主变换电路工作,TL494的③脚维持较高电平,使二极管A733处于截止状态,VREF通过电容(4.7uF)充电,延迟一段时间后,输出+5V的P.G信号,主机开始工作。当电源输出电压降低时,检测电路送到TL494的检测电压也随之降低,如果电压降低超过额定范围,TL494的③脚电平将降为低电平,三极管A733导通,使l。M393的①脚输出低电

平,主机停止工作。

出现上述故障,一般是LM393集成电路坏,P.G信号恒为低电平,也有可能是三极管A733短路,将P.G信号钳位在低电平。这部分电路由于工作电压较低,阻容元件很少发生故障。将损坏的元件更交换后,即可排除该故障。

检修ATX开关电源,从+5VSB、PS-ON和PW-OK信号入手来定位故障区域,是快速检修中行之有效的方法。

一、+5VSB、PS-ON、PW-OK控制信号??ATX开关电源与AT电源最显著的区别是,前者取消了传统的市电开关,依*+5VSB、PS-ON控制信号的组合来实现电源的开启和关闭。+5VSB是供主机系统在ATX待机状态时的电源,以及开闭自动管理和远程唤醒通讯联络相关电路的工作电源,在待机及受控启动状态下,其输出电压均为5V高电平,使用紫色线由ATX插头(图1)9脚引出。PS-ON为主机启闭电源或网络计算机远程唤醒电源的控制信号,不同型号的ATX开关电源,待机时电压值为3V、3.6V、4.6V各不相同。当按下主机面板的POWER开关或实现网络唤醒远程开机,受控启动后PS-ON由主板的电子开关接地,使用绿色线从ATX插头14脚输入。PW-OK是供主板检测电源好坏的输出信号,使用灰色线由ATX插头

此主题相关图片如下:

此主题相关图片如下:

8脚引出,待机状态为零电平,受控启动电压输出稳定后为5V高电平。

脱机带电检测ATX电源,首先测量在待机状态下的PS-ON和PW-OK信号,前者为高电平,后者为低电平,插头9脚除输出+5VSB外,不输出其它电压。其次是将ATX开关电源人为唤醒,用一根导线把ATX插头14脚PS-ON信号,与任一地端(3、5、7、13、15、16、17)中的一脚短接,这一步是检测的关键,将ATX电源由待机状态唤醒为启动受控状态,此时PS-ON信号为低电平,PW-OK、+5VSB信号为高电平,ATX插头+3.3V、±5V、±12V有输出,开关电源风扇旋转。上述操作亦可作为选购ATX开关电源脱机通电验证的方法。

二、 控制电路的工作原理

ATX开关电源,电路按其组成功能分为:交流输入整流滤波电路、脉冲半桥功率变换电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS-ON和PW-OK产生电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路。请参照图2。

1.辅助电源电路

只要有交流市电输入,ATX开关电源无论是否开启,其辅助电源一直在工作,为开关电源控制电路

提供工作电压。市电经高压整流、滤波,输出约300V直流脉动电压,一路经R72、R76至辅助电源开关管Q15基极,另一路经T3开关变压器的初级绕组加至Q15集电极,使Q15导通。T3反馈绕组的感应电势(上正下负)通过正反馈支路C44、R74加至Q15基极,使Q15饱和导通。反馈电流通过R74、R78、Q15的b、e极等效电阻对电容C44充电,随着C44充电电压增加,流经Q15基极电流逐渐减小,T3反馈绕组感应电势反相(上负下正),与C44电压叠加至Q15基极,Q15基极电位变负,开关管迅速截止。

Q15截止时,ZD6、D30、C41、R70组成Q15基极负偏压截止电路。反馈绕组感应电势的正端经C41、R70、D41至感应电势负端形成充电回路,C41负极负电压,Q15基极电位由于D30、ZD6的导通,被箝位在比C41负电压高约6.8V(二极管压降和稳压值)的负电位上。同时正反馈支路C44的充电电压经T3反馈绕组,R78,Q15的b、e极等效电阻,R74形成放电回路。随着C41充电电流逐渐减小,Ub电位上升,当Ub电位增加到Q15的b、e极的开启电压时,Q15再次导通,又进入下一个周期的振荡。

Q15饱和期间,T3二次绕组输出端的感应电势为负,整流管截止,流经一次绕组的导通电流以磁能的形式储存在T3辅助电源变压器中。当Q15由饱和转向截止时,二次绕组两个输出端的感应电势为正,T3储存的磁能转化为电能经BD5、BD6整流输出。其中BD5整流输出电压供Q16三端稳压器7805工作,Q16输出+5VSB,若该电压丢失,主板就不会自动唤醒ATX电源启动。BD6整流输出电压供给IC1脉宽调制TL494的12脚电源输入端,该芯片14脚输出稳压5V,提供ATX开关电源控制电路所有元件的工作电压。

2.PS-ON和PW-OK、脉宽调制电路

PS-ON信号控制IC1的4脚死区电压,待机时,主板启闭控制电路的电子开关断开,PS-ON信号高电平3.6V,IC10精密稳压电路WL431的Ur电位上升,Uk电位下降,Q7导通,稳压5V通过Q7的e、c极,R80、D25和D40送入IC1的4脚,当4脚电压超过3V时,封锁8、11脚的调制脉宽输出,使T2推动变压器、T1主电源开关变压器停振,停止提供+3.3V、±5V、±12V的输出电压。 受控启动后,PS-ON信号由主板启闭控制电路的电子开关接地,IC10的Ur为零电位,Uk电位升至+5V,Q7截止,c极为零电位,IC1的4脚低电平,允许8、11脚输出脉宽调制信号。IC1的输出方式控制端13脚接稳压5V,脉宽调制器为并联推挽式输出,8、11脚输出相位差180度的脉宽调制控制信号,输出频率为IC1的5、6脚外接定时阻容元件的振荡频率的一半,控制Q3、Q4的c极所接T2推动变压器初级绕组的激励振荡,T2次级它激振荡产生的感应电势作用于T1主电源开关变压器的一次绕组,二次绕组的感应电势经整流形成+3.3V、±5V、±12V的输出电压。

推动管Q3、Q4发射极所接的D17、D18以及C17用于抬高Q3、Q4发射极电平,使Q3、Q4基极有低电平脉冲时能可*截止。C31用于通电瞬间封锁IC1的8、11脚输出脉冲,ATX电源带电瞬间,由于C31两端电压不能突变,IC1的4脚出现高电平,8、11脚无驱动脉冲输出。随着C31的充电,IC1的启动由PS-ON信号控制。

PW-OK产生电路由IC5电压比较器LM393、Q21、C60及其周边元件构成。 待机时IC1的反馈控制端3脚为低电平,Q21饱和导通,IC5的3脚正端输入低电位,小于2脚负端输入的固定分压比,1脚低电位,PW-OK向主机输出零电平的电源自检信号,主机停止工作处于待命休闲状态。受控启动后IC1的3脚电位上升,Q21由饱和导通进入放大状态,e极电位由稳压5V经R104对C60充电来建立,随着C60充电的逐渐进行,IC5的3脚控制电平逐渐上升,一旦IC5的3脚电位大于2脚的固定分压比,经正反馈的迟滞比较器,1脚输出高电平的PW-OK信号。该信号相当于AT电源的PG信号,在开关电源输出电压稳定

后再延迟几百毫秒由零电平起跳到+5V,主机检测到PW-OK电源完好的信号后启动系统。在主机运行过程中若遇市电掉电或用户关机时,ATX开关电源+5V输出端电压必下跌,这种幅值变小的反馈信号被送到IC1组件的电压取样放大器同相端1脚后,将引起如下的连锁反应:使IC1的反馈控制端3脚电位下降,经R63耦合到Q21的基极,随着Q21基极电位下降,一旦Q21的e、b极电位达到0.7V,Q21饱和导通,IC5的3脚电位迅速下降,当3脚电位小于2脚的固定分压电平时,IC5的输出端1脚将立即从5V下跳到零电平,关机时PW-OK输出信号比ATX开关电源+5V输出电压提前几百毫秒消失,通知主机触发系统在电源断电前自动关闭,防止突然掉电时硬盘磁头来不及移至着陆区而划伤硬盘。

3.自动稳压控制电路

IC1的1、2脚电压取样放大器正、负输入端,取样电阻R31、R32、R33构成+5V、+12V自动稳压电路。当输出电压升高时(+5V或+12V),由R31取得采样电压送到IC1的1脚和2脚基准电压相比较,输出误差电压与芯片内锯齿波产生电路的振荡脉冲在PWM比较器进行比较放大,使8、11脚输出脉冲宽度降低,输出电压回落至标准值的范围内,反之稳压控制过程相反,从而使开关电源输出电压稳定

ATX开关电源辅助电源的维修

随着计算机日新月异的发展,现在的主机电源都用上了ATX电源,取代了原先的AT电源。因为ATX电源配合ATX主板可以实现电脑的定时开/关机和远程控制功能。ATX电源与AT电源的最大差别在于ATX电源增加了一个辅助开关电源,可以说辅助开关电源是ATX电源的生命线,由它连续向开关电源的其他部分提供可靠的工作电压。ATX电源一般不设市电开关,有些即使设置了市电开关,但由于在机箱背面,开/关不方便,也很少使用。所以即使关机,辅助电源还一直工作着,因此它是开关电源中易发生故障的部位。在笔者修理的开关电源中,主电源损坏的很少,大多数故障都出在辅助开关电源。下面先介绍如何判断开关电源中辅助开关电源的好坏,然后以K&W

KW-300ATX开关电源为例,介绍辅助电源的维修(实绘出的辅助电源电路如附图)。 ATX电源连接主板的插头是20脚的长方形插头,其中{1}脚为方形,其余为圆形。电源通电后用万用表测量插头{9}脚(紫色线)和{16}脚(黑色线)之间是否有不受控的5V电压,{14}脚(绿色线)和{16}脚之间是否有2~5.25V的电压,如果以上两处电压正常,说明辅助开关电源基本正常;否则,辅助开关电源有故障。

常见故障一:按主机上的轻触电源开关,不能启动或者启动困难,或者有时能启动有时不能启动。这种故障一般是启动电阻R02开路或阻值变大所致。在099

ATX-823/825开关电源中,该电阻为R55,其电阻值一般是220kΩ/2W,换新后故障即可排除。这一故障的典型特征就是保险丝完好,无元件烧毁的痕迹。另外,如果检查启动电阻完好,不要忘了检查轻触电源开关,该开关接触不良也会出现上述故障。

常见故障二:按主机上的轻触电源开关,电源不能启动。此故障一般是限流电阻R01开路所致(观察此限流电阻有时有烧焦现象)。笔者在检修此故障的099ATX-823开关电源时,发现限流电阻R53烧焦,换新后检查其他元件正常,但一通电该电阻又烧焦,后检查发现电源开关管Q12(C3457)的绝缘套绝缘不良,更换后就不再烧限流电阻R53了。

常见故障三:在使用过程中突然电源无输出,同时可听见开关电源部位有异常响声,有时伴有元件烧焦的异味;或者前一天电脑还是正常的,第二天则不能开机。拆开电源盒,往往会发现保险丝F1被烧黑开路。这时不能急于更换保险丝试机,而要先检查整流桥、开关管Q2是否击穿短路,同时检查是否ZD1击穿、R06开路、C03爆裂。另外,脉冲变压器T1也有可能损坏,但不多见。若T1损坏,

还会导致其次级元件损坏,常见为CX1爆裂。要注意的是:若ZD1击穿后看不出型号,无法得知其稳压值,代换时先用稳压值低的管子试之,如果电路不起振或输出电压达不到规定值,再换稳压值高的试试。若稳压值选得过高,可能会危及电源开关管和负载的安全。

最后要强调的是,辅助开关电源是一个独立的开关电源,只要一接上交流电,它便开始工作,由于一般用户在电脑关机后都不拔下电源插头或关掉市电开关,辅助电源长期处在高电压下,一旦外界电压有大的波动,开关管就有击穿的危险。所以在修理辅助电源时,建议将原电路中的价廉、耐压低、功率小的开关管换成耐压高、功率大、质量好的开关管,尽量选塑封的。如SSS6N60A,SSS6N90A,2SC3822(125W/500V/8A)、BU508A(125W/700V/8A)。对于一般用户,不需要远程控制电脑或较长时间不用电脑,使用完电脑后一定要将电源插头拔下或切断交流输入,最好为主机和显示器单独配一块接线板,用完电脑后将接线板上的开关断开。

分辨电源质量优劣的技巧

一台电脑到底有多大的能耗?这个问题很容易回答,只需将电脑的各个部件的最大理论功率值进行累加就可得出。我们来测算一个理论值:CPU约80W、风扇约7W、主板和内存总共35W、硬盘约15W、光驱约15W、普通显卡50W、网卡2W,再加上平时用的USB口的外设就连230W也冲不破。

但实际上,大家都忽视了一个重要的因素:稳定。目前的状况下,随着电脑性能的提升,功耗越来越大,像硬盘、显卡、 CPU等都是功率大户。如果电源跟不上,电脑经常莫名其妙地死机或重启。那么,我们到底需要一个什么样的电源,才能让电脑很稳定流畅地运行呢?

由于在大多数情况,电脑配件都是不会是满负荷运转,所以很多低功率电源也同样能正常工作。那是不是说,买一个250W左右的电源足可以应付呢?

250W以下电源一般都是ATX 12V 1.3版本的产品,单路12V输出进行拉偏工作时输出电流的稳定会受到很大影响,配件的功率稍稍过高时供电不足的现象会很明显,长时间处于高负荷甚至满负荷工作状态下,电源发热量会很大、转换效率会变低,电源寿命也会大幅缩短,运行起来也就不那么稳定了。

因此我们主张在选购电源的时候,从考虑到日后升级以及安全、稳定、电脑保护的角度出发,小便建议大家多掏点钱买功率稍大的电源。

建议大家在资金不是太紧张的前提下购买350W双路12V供电的新版本产品。两路独立12V输出,无论何种情况各路电源相互影响都很小,即使面对大功耗配件也不会出现供电不足现象。大多时间电源工作在轻载状态下,所以无论对于发热量控制还是整体转换效率都会有很大提升。电源寿命因此也会大大延长。

这里提到的电源的功率,指的是电源的额定输出功率。其实电源实际输出功率,和环境的温度有很大的关系。电源内部温度过低或过高都会影响电流输出的质量。在环境温度低于-5℃或高于50℃时,电源的输出功率将降低,通常只能达到常温的50-60%。很多场上的功率都是标的峰值功率,是一瞬间电源能够产生的最大功率,对于用户没有任何实际意义,因此大家在选择电源的同时要注意厂家是否续表了功率。

下面是评判电源优劣的几个点,大家可以根据这些评价一款电源的好坏。

电脑市场也要有公平秤

电源重量:当然,电脑城里面没有公平秤,几斤几两全凭手掂。优质电源通常手感沉重,劣质电源手感很轻。相同功率下。这里大家需要注意,采用被动式PFC的电源重量较重,采用主动式的PFC电源较轻,所以要先确定电源是主动式还是被动式,才能根据重量做出判断。市场上多见的400W以下的电源多采用被动式PFC设计。

变压器:优质电源变压器一般应该达到电源高度的2/3,而且直径较大,劣质电源的变压器通常高度较低,甚至达不到电源的一半高度,而且直径细小,这样变压器不能用于12厘米大风扇电源,所以没有充足电源知识的用户,应当尽可能购买12cm大尺寸风扇。

EMI滤波电路:优质电源都有两级EMI滤波电路,它的作用是净化电流。劣质电源一般为了节省成本,省掉第一级EMI滤波电路或是全部省去。

滤波电容:优质电源的额定电容通常是额定200W使用330微法,额定250W使用470微法,额定300W使用680微法。劣质电源则采用小容量滤波电容,有的甚至采用处理品电容,换上新的皮蒙蔽消费者。

妙招接着来:

扼流线圈:优质电源在低压输出端都有较大的扼流线圈,至少使用两个,且线圈绕线规则。劣质的扼流线圈体积小,绕线杂乱,且通常会被省去一个。

铭牌:优质电源明确标示各组输出电压的最大电流和联合输出功率,并且印刷清晰,还应印有有明确的危险警示标志以及公司和产地信息。上面的鑫谷电源就是符合标准的典范。伪劣电源印刷粗糙,参数不全,并且习惯标峰值功率来混淆视听。

认证:优质电源铭牌上有CCC、FCC、CE等安全机构的认证标志,劣质电源铭牌上则没有这些认证或是打上假认证。这其实是入门级用户直观判断电源的最简便途径,因为国家机关毕竟不会造假。

再教大家一个小窍门:消费者购买电源时可以先拿起来摇一摇。优质电源轻轻摇晃是没有异响和松动感的。

功率的多少,购买时要看功率铭牌来判断可以根据具体的配置来搭配,现在购买的主流配置一般建议搭配Intel ATX 12V 2.0以上版本的额定300W电源。电源知识贫乏的用户小编推荐大家购买鑫谷、航嘉、Tt、全汉、长城、金河田等大品牌的产品。


电脑开关电源维修图解(4).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:盾构洞门破除施工方案8.5

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: