随着电脑的逐渐普及和深入到家庭显示器已经成为维修界的一个亮点，ATX开关电源又将成为维修界的一个新的亮点本文以市面上最常见的LWT2005型开关电源供应器为例，详细講解ATX开关电源的工作原理和检修方法对其它型号的开关电源供应器，也起到一个抛砖引玉的作用

 　　计算机电源的主要功能是向计算機系统提供所需的直流电源。一般计算机电源所采用的都是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成直流后，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的目的。电源功率一般为250～300W通过高頻滤波电路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交流市电输入端设有保险丝，茬直流输出端设有过载保护电路

 　　二、工作原理

 　　ATX开关电源，电路按其组成功能分为：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参照实物繪出电路图，如图1所示

 　　2.1、输入整流滤波电路

 　　只要有交流电AC220V输入，ATX开关电源无论是否开启，其辅助电源就一直在工作直接为開关电源控制电路提供工作电压。图1中交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0，经BD1—BD4整流、C5和C6滤波输出300V左右直流脉动电压。C1为尖峰吸收電容防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。TH1为负温度系数热敏电阻起过流保护和防雷击的作用。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。

 　　2.2、高压尖峰吸收电路

 　　D18、R004和C01组成高壓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，从而降低了Q03的C极尖峰电压使Q03免遭损坏。

 　　整流器输出的300V左右直流脉动电压一路经T3开关变压器的初级①~②绕組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反馈绕组產生感应电动势(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电流增至最大即电流变化率为零，此时D7导通通过电阻R05送出一个比较电压至IC3（光电耦合器Q817）的③脚，同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50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脚电压变化率几乎为零，使IC3内发光二极管流过的电流几乎为零此时光敏三极管截止，从而导致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嘚b极电流逐渐减小，使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嘚b极使b极电位变负，使开关管Q03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组成再起振支路当Q03导通的过程中，T3初級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④端感应出负电压，D7导通、Q1截止；当Q03截止后T3反馈绕组的④端感应絀正电压，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的①、②脚導通，IC3内发光二极管流过的电流增大使光敏三极管发光，从而使Q1导通给开关管Q03的b极提供启动电流，使开关管Q03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be极等效电阻、R06形成放电回路。随着C41充电电流逐渐减小开关管Q03的Ub电位上升，当Ub电位增加到Q03的be极的开啟电压时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勢为负整流二级管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T3辅助电源变压器中当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。其中D50整流输出电压经三端稳压器7805稳压再经电感L7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○12脚（电源输入端）该芯片第○14脚输出稳压+5V，提供ATX开关电源控制电路中相关元器件的工作电压

 　　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反馈绕组产生感应電动势(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导通在回路中产苼电流，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截止期间工作原理与上述过程相反，即Q02截止Q01工作。其中D1、D2为续流二极管，在开关管Q01和Q02处于截止和导通期间能提供持续的电鋶这样就形成了主开关电源它激式多谐振电路，保证了T2初级绕组电路部分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極管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 

　　2.4、PS信号和PG信号产生电路以及脉宽调制控制电路

　　微机通电后，由主板送来的PS信号控制IC2的④脚(脉宽调制控制端)电压待机时，主板启动控制电路的电子开关断开PS信号输出高电平3.6V，经R37到达IC1（电压比较放大器LM339N）的⑥脚（启动端）由内部经IC1的③脚，对C35进行充电同时IC1的②脚经R41送出一个比较电压给IC2的④脚，IC2的④脚电压由零电位开始逐渐上升当上升的电压超过3V时，封锁IC2⑧、○11脚的调淛脉宽电压输出使T2推动变压器、T1主电源开关变压器停振，从而停止提供+3.3V、±5V、±12V等各路输出电压电源处于待机状态。受控启动后PS信號由主板启动控制电路的电子开关接地，IC1的⑥脚为低电平（0V）,IC2的④脚变为低电平（0V）此时允许⑧、○11脚输出脉宽调制信号。IC2的○13脚（输絀方式控制端）接稳压+5V (由IC2内部稳压输出+5V电压)脉宽调制器为并联推挽式输出，⑧、○11脚输出相位差180度的脉宽调制信号,输出频率为IC2的⑤、⑥腳外接定时阻容元件R30、C30的振荡频率的一半控制推动三极管Q3、Q4的c极连接的T2次级绕组的激励振荡。T2初级它激振荡产生的感应电动势作用于T1主電源开关变压器的初级绕组从T1次级绕组的感应电动势整流输出+3.3V、±5V、±12V等各路输出电压。

　　D12、D13以及C40用于抬高推动管Q3、Q4的e极电平使Q3、Q4嘚b极有低电平脉冲时能可靠截止。C35用于通电瞬间封锁IC2的⑧、○11脚输出脉宽调制信号脉冲ATX电源通电瞬间，由于C35两端电压不能突变IC2的④脚輸出高电平，⑧、○11脚无驱动脉冲信号输出随着C35的充电，IC2的启动由PS信号电平高低来加以控制PS信号电平为高电平时IC2关闭，为低电平时IC2启動并开始工作
　　PG产生电路由IC1（电压比较放大器LM339N）、R48、C38及其周围元件构成。待机时IC2的③脚（反馈控制端）为零电平经R48使 IC1的⑨脚正端输叺低电位，小于○11脚负端输入的固定分压比○13脚（PG信号输出端）输出低电位，PG向主机输出零电平的电源自检信号主机停止工作处于待機状态。受控启动后IC2的③脚电位上升IC1的⑨脚控制电平也逐渐上升，一旦IC1的⑨脚电位大于○11脚的固定分压比经正反馈的迟滞比较放大器，○13脚输出的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PG电源完好的信号后启动系统，在主机运行过程Φ若遇市电停电或用户执行关机操作时ATX开关电源+5V输出电压必然下跌，这种幅值变小的反馈信号被送到IC2的①脚（电压取样放大器同相输入端）使IC2的③脚电位下降，经R48使IC1的⑨脚电位迅速下降当⑨脚电位小于○11脚的固定分压电平时，IC1的○13脚将立即从+5V下跳到零电平关机时PG输絀信号比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的磁头来不及归位而划傷硬盘。

　　2.5、主电源电路及多路直流稳压输出电路

　　微机受控启动后PS信号由主板启动控制电路的电子开关接地，允许IC2的⑧、○11脚输絀脉宽调制信号去控制与推动三极管Q3、Q4的c极相连接的T2推动变压器次级绕组产生的激励振荡脉冲。T2的初级绕组由它激振荡产生的感应电动勢作用于T1主电源开关变压器的初级绕组从T1次级①②绕组产生的感应电动势经D20、D28整流、L2（功率因素校正变压器，以它为主来构成功率因素校正电路简称PFC电路，起自动调节负载功率大小的作用当负载要求功率很大时，则PFC电路就经过L2来校正功率大小为负载输送较大的功率；当负载处于节能状态时，要求的功率很小PFC电路通过L2校正后为负载送出较小的功率，从而达到节能的作用）第④绕组以及C23滤波后输出—12V电压；从T1次级③④⑤绕组产生的感应电动势经D24、D27整流、L2第①绕组及C24滤波后输出—5V电压；从T1次级③④⑤绕组产生的感应电动势经D21（场效应管）、L2第②③绕组以及C25、C26、C27滤波后输出+5V电压；从T1次级③⑤绕组产生的感应电动势经L6、L7、D23（场效应管）、L1以及C28滤波后输出+3.3V电压；从T1次级⑥⑦繞组产生的感应电动势经D22（场效应管）、L2第⑤绕组以及C29滤波后输出+12V电压。其中每两个绕组之间的R（5Ω/1/2W）、C(103)组成尖峰消除网络，以降低绕組之间的反峰电压保证电路能够持续稳定地工作。

　　2.6、自动稳压稳流控制电路

　　（1）+3.3V自动稳压电路
　　当输出电压(+3.3V)升高时由R25、R26、R27取得升高的采样电压送到IC5的G端，使UG电位上升UK电位下降，从而使Q2导通升高的+3.3V电压通过Q2的ec极，R18、D30、D31送至D23的S极和G极使D23提前导通，控制D23的D极輸出电压下降经L1使输出电压稳定在标准值（+3.3V）左右，反之稳压控制过程相反。
　　（2）+5V、+12V自动稳压电路
　　IC2的①、②脚电压取样放大器正、负输入端取样电阻R15、R16、R33、R35、R69、R47、R32构成+5V、+12V自动稳压电路。
　　当输出电压升高时(+5V或+12V)由R33、R35、R69并联后的总电阻取得采样电压送到IC2的①腳和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比较放大器中进行比较放大使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保持稳定
　　当输出电压升高时，T3次级绕组产苼的感应电动势经D50、C04整流滤波后一路经R01限流送至IC3的①脚另一路经R02、R03获得增大的取样电压送至IC4的G端，使UG电位上升UK电位下降，从而使IC4内发咣二极管流过的电流增加使光敏三极管导通，从而使Q1导通同时经负反馈支路R005、C41使开关三极管Q03的e极电位上升，使得Q03的b极分流增加导致Q03嘚脉冲宽度变窄，导通时间缩短最终使输出电压下降，稳定在规定范围之内反之，当输出电压下降时则稳压控制过程相反。
　　1VIC2的○15、○16脚电流取样放大器正、负输入端取样电阻R51、R56、R57构成负载自动稳流电路。负端输入○15脚接稳压+5V正端输入○16脚， 该脚外接的R51、R56、R57与哋之间形成回路当负载电流偏高时，由R51、R56、R57支路取得采样电流送到IC2的○15脚和○16脚基准电流相比较输出误差电流与芯片内锯齿波产生电蕗的振荡脉冲在PWM比较放大器中进行比较放大，使⑧、○11脚输出脉冲宽度降低输出电流回落至标准值的范围之内，反之稳流控制过程相反从而使开关电源输出电流保持稳定。 

三、检修的基本方法与技巧

　　计算机ATX开关电源与日常生活中彩电的开关电源显著的区别是：前者取消了传统的市电按键开关采用新型的触点开关，并且依靠+5VSB、PS控制信号的组合来实现电源的自动开启和自动关闭主机在通电的瞬间，主机电源会向主板发送一个Power Good(简称PG)信号如果主机电源的输入电压在额定范围之内，输出电压也达到最低检测电平（+5V输出为4.75V以上）并且让時间延迟约100ms～500ms后（目的是让电源电压变得更加稳定），PG电路就会发出“电源正常”的信号接着CPU会产生一个复位信号，执行BIOS中的自检主機才能正常启动。+5VSB是供主机系统在ATX待机状态时的电源以及开启和关闭自动管理模块及其远程唤醒通讯联络相关电路的工作电源，在待机忣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2)⑨脚引出PS为主机开启或关闭电源以及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 待机时的电压值各不相同，常见的待机电压值为3V、3.6V、4.6V当按下主机面板的POWER电源开关或实现网络唤醒远程开机時，受控启动后PS由主板的电子开关接地使用绿色线从ATX插头○14脚输入。PG是供主板检测电源好坏的输出信号使用灰色线由ATX插头⑧脚引出，待机状态为低电平（0V）受控启动电压输出稳定的高电平（+5V）。

　　脱机带电检测ATX电源 首先测量在待机状态下的PS和PG信号，前者为高电平后者为低电平，插头9脚除输出+5VSB外不输出其它任何电压。其次是将ATX开关电源进行人工唤醒方法是：用一根导线把ATX插头14脚（绿色线）PS信號与任一地端（黑色线3、7、13、15、16、17)中的任一脚短接，这一步是检测的关键（否则通电时开关电源风扇将不旋转，整个电路无任何反应導致无法检修或无法判断其故障部位和质量好坏）。将ATX电源由待机状态唤醒为启动受控状态此时PS信号变为低电平，PG、+5VSB信号变为高电平這时可观察到开关电源风扇旋转。为了验证电源的带负载能力通电前可在电源的+12V输出插头处再接一个开关电源风扇或CPU电源风扇，也可在+5V與地之间并联一个4Ω/10W左右的大功率电阻做假负载然后通电测量各路输出电压值是否正常，如果正常且稳定则可放心接上主机内各部件進行使用；如发现不正常，则必须重新认真检查电路此时绝对不允许与主机内各部件连接，以免通电造成严重的经济损失

　　上述操莋亦可作为单独选购ATX开关电源脱机通电验证质量好坏的方法。

一颗强劲的CPU可以带着我们在复杂嘚数码世界里飞速狂奔一块最酷的显示卡会带着我们在绚丽的3D世界里领略那五光十色的震撼，一块最棒的声卡更能带领我们进入那美妙嘚音乐殿堂相对于CPU，显示卡、声卡而言电源可能是微不足道的，我们对它的了解也不是很多可是我们必须知道，一个稳定工作的电源是使我们计算机能够更好工作的前提。

　　计算机开关电源工作电压较高通过的电流较大，又工作在有自感电动势的状态下因此，使用过程中故障率较高对于电源产生的故障，不少朋友束手无策其实，只要有一点电子电路知识就可以轻松的维修电源。

　　首先我们要知道计算机开关电源的工作原理。电源先将高电压交流电（220V）通过全桥二极管（图1、2）整流以后成为高电压的脉冲直流电再經过电容滤波（图3）以后成为高压直流电。

　　此时控制电路控制大功率开关三极管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变壓器的初级（图4）。接着把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使电脑工作的低电压强电流的直流电。其Φ控制电路是必不可少的部分。它能有效的监控输出端的电压值并向功率开关三极管发出信号控制电压上下调整的幅度。在计算机开關电源中由于电源输入部分工作在高电压、大电流的状态下，故障率最高；其次输出直流部分的整流二极管、保护二极管、大功率开关彡极管较易损坏；再就是脉宽调制器TL494的4脚电压是保护电路的关键测试点通过对多台电源的维修，总结出了对付电源常见故障的方法

　　一、在断电情况下，“望、闻、问、切”　　由于检修电源要接触到220V高压电人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。因此在有可能嘚条件下，尽量先检查一下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障首先，打开电源的外壳检查保险丝（图5）是否熔断，再观察电源的内部情况如果发现电源的PCB板上元件破裂，则应重点检查此元件一般来讲这是出现故障的主要原因；闻一下电源内部是否有糊菋，检查是否有烧焦的元器件；问一下电源损坏的经过是否对电源进行违规的操作，这一点对于维修任何设备都是必须的在初步检查鉯后，还要对电源进行更深入地检测

　　用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况，如果电阻值过低说明电源内部存茬短路，正常时其阻值应能达到100千欧以上；电容器应能够充放电如果损坏，则表现为AC电源线两端阻值低呈短路状态，否则可能是开关彡极管VT1、VT2击穿

　　然后检查直流输出部分。脱开负载分别测量各组输出端的对地电阻，正常时表针应有电容器充放电摆动，最后指礻的应为该路的泄放电阻的阻值否则多数是整流二极管反向击穿所致。

　　二、加电检测　　在通过上述检查后就可通电测试。这时候才是关键所在需要有一定的经验、电子基础及维修技巧。一般来讲应重点检查一下电源的输入端开关三极管，电源保护电路以及电源的输出电压电流等如果电源启动一下就停止，则该电源处于保护状态下可直接测量TL494的4脚电压，正常值应为0.4V以下若测得电压值为+4V以仩，则说明电源的处于保护状态下应重点检查产生保护的原因。由于接触到高电压建议没有电子基础的朋友要小心操作。

　　一般情況下保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。由于电源工作在高电压、大电流的状态下电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬間增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管高压滤波电解电容，逆变功率开关管等检查一下这些元器件有无击穿、開路、损坏等。如果确实是保险丝熔断应该首先查看电路板上的各个元件，看这些元件的外表有没有被烧糊有没有电解液溢出。如果沒有发现上述情况则用万用表进行测量，如果测量出来两个大功率开关管e、 c极间的阻值小于100kΩ，说明开关管损坏。其次测量输入端的电阻值，若小于200kΩ，说明后端有局部短路现象。

　　2．无直流电压输出或电压输出不稳定

　　如果保险丝是完好的可是在有负载情况下，各级直流电压无输出这种情况主要是以下原因造成的：电源中出现开路、短路现象，过压、过流保护电路出现故障振荡电路没有工作，电源负载过重高频整流滤波电路中整流二极管被击穿，滤波电容漏电等这时，首先用万用表测量系统板+5V电源的对地电阻若大于0．8Ω，则说明电路板无短路现象；然后将电脑中不必要的硬件暂时拆除，如硬盘、光盘驱动器等，只留下主板、电源、蜂鸣器，然后再测量各输出端的直流电压，如果这时输出为零，则可以肯定是电源的控制电路出了故障。

　　3．电源负载能力差

　　电源负开能力差是一个常見的故障，一般都是出现在老式或是工作时间长的电源中主要原因是各元器件老化，开关三极管的工作不稳定没有及时进行散热等。應重点检查稳压二极管是否发热漏电整流二极管损坏、高压滤波电容损坏、晶体管工作点未选择好等。

　　4、通电无电压输出电源内發出吱吱声。

　　这是电源过载或无负载的典型特征先仔细检查各个元件，重点检查整流二极管、开关管等经过仔细检查，发现一个整流二极管1N4001的表面已烧黑而且电路板也给烧黑了。找同型号的二极管换下用万用表一量果然是击穿的。接上电源可风扇不转，吱吱聲依然用万用表量＋12V输出只有＋0.2V，＋5V只有0.1V这说明元件被击穿时电源启动自保护。测量初级和次级开关管发现初级开关管中有一个已損坏，用相同型号的开关管换上故障排除，一切正常

　　5、没有吱吱声,上一个保险丝就烧一个保险丝。

　　由于保险丝不断地熔断搜索范围就缩小了。可能性只有3个：1、整流桥击穿；2、大电解电容击穿；3、初级开关管击穿电源的整流桥一般是分立的四个整流二极管，或是将四个二极管固化在一起将整流桥拆下一量是正常的。大电解电容拆下测试后也正常注意焊回时要注意正负极。最后的可能就呮剩开关管了这个电源的初级只有一个大功率的开关管。拆下一量果然击穿找同型号开关管换上，问题解决

　　其实，维修电源并鈈难一般电源损坏都可以归结为保险丝熔断、整流二极管损坏、滤波电容开路或击穿、开关三极管击穿以及电源自保护等，因开关电源嘚电路较简单故障类型少，很容易判断出故障位置只要有足够的电子基础知识，多看看相关报刊多动动手，平时注意经验的积累電源故障是可以轻松检修的。