1导言
PU是电脑的心脏，所以电源是电脑的能源。目前，ATX电源广泛应用于电脑中，取代了AT电源。电脑是高科技产品，人们往往会因为价格而忽略电源的技术含量。事实上，为主机提供一个精致、安全、严谨的电源绝非易事。在电源原理的分析中，不难发现设计者别出心裁的想法。下面详细介绍ATX电源的原理和维护方法。
2 ATX供电原理
2.1 ATX电源和主板接口
该源取消了传统的交流电源开关，采用软开关技术，依靠5SB和电源通断控制信号的组合来实现电源的通断，从而成功实现了计算机的远程控制和定时开关机功能。传统的AT电源使用两组插头与主板连接，每组六根线。与AT电源不同，ATX电源采用一套20线插头，具体接线如图所示：
1、11、12:3.3V；2:-12V；4:电源开/关；8:-5V；9、10、14、16:5V；
18: PG信号；19: 5V辅助电压；20:12V；其他黑线是接地线。
P4专用插头：P4耗电量大，现在显卡耗电量也比较大，所以P4电源比普通电源多了两个接头，一个6芯，一个4芯。
2.2 ATX供电结构
以城市CGCATX2K供电为例，介绍了ATX供电。CGCATX2K是长城公司新开发的优秀电源，性能稳定，输出功率大。详细电路是我自己参照电路板画的，如图5。出于保护知识产权的考虑，所有部件都重新编号，并省略部件型号。但这并不影响我们对供电原理的理解和分析。该电源采用PWM开关电源技术，具有转换效率高、易于控制等优点。下面是电源电路的框图，如图2所示。
2.3 ATX供电电路分析
2.3.1抗干扰电路
在传输过程中会受到高频干扰，微机电源的功率变换部分和辅助电源部分工作在高频状态，也会对市政电网造成高频干扰。抗干扰电路可以起到双向滤波的作用，一般由滤波电容和互感线圈组成。这里我们只画RX，CX和THR。
整流器电路
D1~D4直接对220伏交流电进行桥式整流，产生约300伏的DC电压，经C01 ~ C02滤波后分别加到辅助电源和电源变换电路。
2.3.3完整的厂用电源5VSB电压系统。
5VSB是ATX待机状态下主机系统的电源，也是自动开关机和远程唤醒通信相关电路的工作电源。
辅助电源部分采用自激振荡和光电耦合器件控制相结合的独特电路。增强了电路的可靠性，提高了电压稳定系数。
t1、 c8、d6、 R14、 q11等元件组成自激振荡电路，通电后可在SB端产生5V左右的电压。IC11、IC2及其外围元件组成稳压电路。当SB的端电压稍有变化时，通过精密电阻R2反馈到lm 4314、 r25。LM431是精密放大器，LM431的电流会影响IC11的1、2引脚的导通。当SB的电压为高时，IC11的3、4脚导通，由于IC11内部的光电耦合，1、2脚导通。3脚产生的电压经D7整流，C10滤波，加到1脚，从2脚输出到Q12的基极，使Q12导通，使Q12的C、E电压Vceo下降，从而Q11的基极电压下降，Q11的开关管关断，SB电压下降。另一方面，当SB的电压较低时，通过相反的控制过程，可以延长Q11的导通时间，提高SB的输出电压，从而达到稳压的目的。
Q21、 R21、 R22、 C14、 zd2是防止SB高压的保护电路。可以防止主板因SB 5V的高电压而损坏，造成严重后果。当SB电压过高时，ZD2击穿，这个电压加到Q21的控制电极上，使Q21的AK电极导通，SB电压对地短路，保护后续电路。C14的作用是在ZD2击穿后保持Q21导通。
还为辅助电源设计了过流保护电路。当流过开关晶体管Q11发射极的电流太大时，流过R16的电流增加，并且R16上的端电压增加。
V=I*R(2.1)
它也上升，这个电压通过R17送到Q12的基极，Q12导通，导致Q11截止。防止开关管因过电流而损坏。
2.3.4功率振荡和低电压产生电路
功率振荡部分主要由PWM控制和功率转换两部分组成。首先介绍了KA7500B脉宽控制的原理。KA7500B是飞兆半导体国际公司的产品，由5V基准电压输出电路、两个误差放大电路、触发器振荡器、输出控制端口、PWM比较器、死区时间比较器和振荡电路组成。
KA7500B的12个管脚外接T1提供的20V左右的电压。KA7500B的电源电压可以是16~24V。引脚14的输出是KA7500B内部产生的参考电压。引脚5和引脚6分别与振荡电容和振荡电阻相连。振荡电路产生大约30kHz到50KHz的锯齿波。锯齿波与4脚输入电压和比较放大器输出比较，PWM电压从8脚和11脚输出到Q5，Q6控制功率转换开关管Q31、Q32依次导通。
与PWM输出直接相关的端子有六个，分别是1、2、15、1 *，13。当V1大于V2、V16大于V15时，电路停止输出脉冲。当管脚13的电压为0时，没有脉冲输出。这里，引脚13直接连接到基准电压。
引脚4是KA7500B的重要控制端子。4脚电压为4.5V时输出脉宽为0，4脚电压为0V时输出脉宽最大。
除了脉宽控制电路之外，低压产生电路的原理很容易理解，这里不再详细讨论。
需要补充的是，因为通过Q11、Q31、Q31、D38、D39、D40的功率比较大，所以这些元件都设有散热板。应注意部件和散热器板之间用应时片绝缘，拆卸时注意不要拆下应时片。如果有电子发烧友需要蹭电源，增加电源，可以在充分散热的前提下，把开关管E13007换成BU508A。
2.3.4电源良好信号的产生
P.g .是提供给主板的上电复位信号。如果每个DC的输出电压都达到了它们的最低检测电平(5V输出在4.75V以上)，那么在启动后大约100到500毫秒的延迟后就会产生电源，而C24是产生延迟的关键部件。
图3是LM339比较器的内部结构图。LM339的上部用于产生p.g .信号。电源开始工作后，14脚输出高电平，给C24充电。经过一定的充电时间后，引脚11建立高电平。当引脚11的电压高于引脚10的电压时，引脚13输出高电平，即P.G .信号。这个高水平是可以保持的。
图3 lm 339内部结构图
P.G .信号非常重要。即使电源的所有DC输出都正常，主板没有P.G .信号也无法工作，主板没有P.G .信号也无法工作。如果P.G .信号的定时错误，可能会导致机器无法启动。断电时，P.G .信号比ATX电源的5V输出电压早几百毫秒消失，通知主机在断电前触发系统自动关机，防止突然断电时磁头移动到降落区划伤硬盘。
2.4低压稳压及保护电路
图4 ATX电源电路图
2.4.1 5，12稳压电路
5V和12V的小变化是inp
3.3V稳压保护电路由图5中数字5开头的元件组成。LM431是精密放大器，L51、L52是两个磁饱和变压器。3.3V的电压稍有变化，就通过R58、R57反馈给LM431。LM431导通电流的大小影响Q52基极电流的大小，使Q51趋于饱和或截止，改变L51、L52初级线圈n1电流的大小。
2.4.3低压过压保护电路
R27、 ZD4、 D29、 r86、 D26、 r87、 r84、 r85和C22、D25。当5V、-5V、12V、-12V、3.3V其中一个电压过高时，LM339的5脚电压上升，KA7500B4的2脚输出脉宽为0，使电路停止工作。D21、D23接5脚，可以锁定2脚输出的高电平，使过压保护稳定。
3 ATX供电大修
为了防止损坏主板或其他元件，ATX电源出现故障后必须拆开进行维修。开关电源一般不能在空载状态下工作。由于ATX电源的所有电压输出端都并联有负载电阻，所以拆卸后不会因空载而使故障扩大。
上电后，即使电源转换部分不工作，辅助电源也应有5V的电压输出。也就是说，测量接口19具有从引脚到地的5V电压。当没有SB电压输出或电压不稳定时，检查交流DC变换器和辅助电源电路。
交流-DC转换部分。测量D3的负端电压是否在300V V左右，保险丝烧断后，必须更换同型号的延时保险丝，不能随意用其他导线或保险丝进行更换。保险丝烧断一般说明存在严重故障，此时应谨慎对待。常见的原因是整流二极管损坏、滤波电容击穿或漏电、开关Q11损坏或其他部位对地严重短路。
辅助电源检查的中心是Q11。正常情况下，辅助电源工作在振荡状态，用万用表测Q11的基极为负压。常见的现象是起动电阻R11、R12开路，导致电路不振动。另外，一步步查Q12、 ZD1、 ZD2、 Q21、 lm 431、 ic11。这些元件比电阻更容易损坏，最后检查电阻是否有故障。SB电压不稳定或偏离正常值主要是R2的阻值变化引起的4、R25，这是两个精密电阻。
正常情况下，PS/ON引脚接地后，可以启动功率振荡电路。如果各电压输出正常，一般说明电源工作正常，但要注意P.G .信号是否正常。P.G .信号是电源输出给主板的信号，表示电源工作正常。如果P.G .异常，也会导致主板输出高电平到PS/ON，功率振荡部分不起作用。
用示波器检查KA7500B的5、8、11引脚是否有振荡脉冲输出。检查的另一个重点是KA7500B的控制销4。当它处于高电平时，电路没有脉冲输出。ATX电源的保护电路非常严格，任何故障都会导致四个管脚电压异常。维修时注意分析四个管脚电平高的各种原因，同时分析LM339各管脚的电压，在可靠分析的基础上做出正确的判断。
4结论
本文分析了ATX电源的工作原理以及常见的维修方法和步骤。电子工程师在设计电源时充分考虑了电源的保护，使得整个电源系统形成一个完整的网络。达到了为主机提供安全、可靠、稳定供电的目的。随着科技的进步和经验的总结，更好的新技术动力源将不断涌现。
