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电脑主机ATX开关电源工作原理分析

2018-03-08 6页 doc 103KB 31阅读

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电脑主机ATX开关电源工作原理分析电脑主机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+5V SB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...
电脑主机ATX开关电源工作原理分析
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+5V SB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+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l 1T,反馈绕组25T、Rl、R2的电阻值为数百欧姆。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初级绕组的匝数为2×17 T到2×21 T,次级5V绕组6 T,中心抽头,12V绕组 14T,中心抽头。如果另外单独绕一个4T绕组,在2 T处抽头,就可以作为+3(3V绕组,这种电源的电路比较简单,但变压器的结构比较复杂,而且输出电压不能调整。大水牛ATX-320TB电源、YM- 300电源果用了这种电路 五、 金河田ATX-320WB&P4电源的+3(3V电源从+5V得电,采用场效应管CEP603AL和TIA31组成的稳压电路,如图4所示。 若+3(3V电源因某种原因使输出电压下降,经 R80、R8l、R82分压后,送到TIA3l控制极的电位也随之下降,阴极K的电位上升,场效应管的内阻减少,+3(3V电源的输出电压上升,保持了输 出电压的稳定。 六、 图5是Logic 235电源的+3(3V电源的电路图(图中未画出与稳压无关的电路),它从+5V得电,经场效应管SSP35N03稳压再经L1、 L2、C1、C2滤波输出+3(3V电源。其稳压电路从+3(3V输出端由R1、 R2、R3采样后,送到比较器LM339的?脚,与?脚从 +5VSB取样,经R4、R5分压后得到的稳定电压相比较后,由?脚送出误差电压到反相端10 脚。另外, TL494第?脚的锯齿波振荡信号经10kΩ电阻送到 LM339的第11脚,与LM339的第?脚电压相比较,锯齿波信号只有大于第?脚电压的部分才能从LM339的第13脚输出脉冲信号,经三极管放大后去 推动Ql。若某种原因引起+3(3V电压上升,?脚输出的电压也就是LM339的第?脚的电压也上升,从而使13脚输出的脉冲宽度变窄,Q1输出的电压回 落,起到了稳压的作用。若要调整输出电压,在R3上并联电阻可以提高输出电压,在R2上并联电阻则可以降低输出电压。 七、 银 河YH-250 V2(1电源的+3(3V电源从+12V得电,采用场效应管Q13、TL43l和比较器 LM339组成的稳压电路,如图6所示。集成电路 KA7500B(其管脚意义与TL494完全相同、可互相代换)第?脚的锯齿波信号经10kΩ电阻送到比较器LM393的?、?脚(LM393由两个比较 器组成,在本电路中,两个比较器并联起来当一个比较器使用,即同相端?和?相连,反相端?和?相连,输出端?和?相连),LM393输出端?、?脚输出的 脉 f冲宽度则由LM393的?、?脚的电位来决定。反相端?、?脚的脉冲电压高于?、?脚的电压时,输出为低电平;?、?脚的脉冲电压低于?、?脚的电压 时,比较器输出高电平,也就是说:若?、?脚的电位较高( LM393输出的脉冲宽度变窄;?、?脚的电位较低时,LM393输出的脉冲宽度较宽。若+3(3V电源因某种原因输出电压下降(经R24、R25、 WRl分压后,送到TIA3l控制极的电位也随之下降,阴极K的电位上升,于是 LM393 的?、?脚电位上升,LM393输出的脉冲宽度变宽(场效应管输出的电压回升,维持了输出电压的稳定。
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