[转帖]电源维修资料（续）

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二、ATX电源电路分析
; O- j% w5 f3 n+ e" s( s# L1、工作原理简述ATX电源工作原理可以简单地这样描述：220V的交流电经过第一、二级EMI滤波后变成较纯净的50Hz交流电，经全桥整流和滤波后输出300V的直流电压。300V直流电压同时加到主开关管、主开关变压器、待机电源开关管、待机电源开关变压器。加载到主开关变压器上的电压再进过进一步的整流和滤波，就能提供+12V、+5V、+3.3V等电压输出，供给电脑硬件使用。 如图2-1所示：
图2-1：ATX开关电源结构图
7 ^& B& x, s/ O! |4 e2、电源如何启动电源连接到220V的交流电后，由于此时主开关管没有开关信号，处于截止状态，因此主电源开关变压器上没有电压输出，图1中的-12V至+3.3V，5组电压均没电压输出。由于待机电源开关管是被设计成自激式振荡方式的，所以当经全桥整流和滤波后输出的300V直流电加载到待机电源开关管和待机电源开关变压器后，待机电源开关管立即开始工作，在待机电源开关变压器的次级上输出二组交流电压，再经整流滤波后，输出+5VSB和+22V电压。+22V电压是专门为主控IC供电的，而+5VSB加到主板上作为待机电压。当用户按动机箱的Power启动按键后，（绿）色线处于低电平(“PS－ON”小于1V)，主控IC内部的振荡电路立即启动，产生脉冲信号，经推动管放大后，脉冲信号经推动变压器加到主开关管的基极，使主开关管工作在高频开关状态。主开关变压器输出各组电压，经整流和滤波后得到各组直流电压，输出到主板。但此时主板上的CPU仍未启动，必须等+5V的电压从零上升到其额定值的95%后，IC检测到+5V端的电压上升到4.75V时，IC发出P.G信号，使CPU启动，电脑正常工作。当用户关机时，绿色线处于高电平(“PS－ON”大于4.5V)，IC内部立即停止振荡，主开关管因没有脉冲信号而停止工作。-12至+3.3的各组电压降至为零，电源处于待机状态。由上述原理可知，即使我们关了电脑后，如果不切断交流输入端，待机电源是一直工作的，电源仍有5到10瓦的功耗。
3、ATX电源内部电路
, K& p6 k; M/ J: F电源的内部电路主要分为整流滤波电路、抗干扰电路、开关电路、保护电路等。
滤波电路滤波电路可为分EMI滤波电路、整流滤波、输出端滤波三部分。①EMI滤波电路（输入端滤波）: EMI滤波电路就是电源输入端的滤波电路，通常被称为一级EMI电路。国外一些产品在此多使用模块式的元件，而国内厂家限于成本则通常采用电容、扼流圈（电感）等单独元件组合制造。其实从功能上以及效果上， 这两种做法的效果是一样的。图2-2是一级EMI电路的实物图。
6 A0 Q: Y, h, r 图2-2：一级EMI滤波电路 一级EMI电路由差模电容、共模电感、共模电容组成的多级电源滤波器构成，它的主要作用是以低通滤波的方式滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰，同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰。实际上它是利电感和电容的特性，使频率为50Hz左右的交流电可以顺利通过滤波器，但高于50Hz以上的高频干扰杂波被滤波器滤除，所以它又有另外一种名称，将EMI滤波器称为低通滤波器，其意义为，低频可以通过，而高频则被滤除。图2-3：一级EMI滤波电路结构图线路中两个高压陶瓷电容则分别并联在电源壳体以及火线、零线上，当机壳接地的时候就将杂波信号短路。此外，该电路中还串接了一个负温度系数的限流电阻，可以避免开机瞬间强大的电流损坏后级电路中的元件。之所以称其具有负温度特性，就是由于这种电阻在电流刚通过时阻抗大，随着电流的通过并发热后阻抗降低，电路逐渐恢复正常，因此用来避免发生涌浪的可能。目前所奉行的3C（ChinaCompulsoryCertification）认证的优质电源中则要求至少使用两级EMI电路，除电源输入端需要一级外，在整流电路前还需要一级，也就是我们俗称的二级EMI电路，通常情况下都会把它安置到PCB板上。图2-4：是二级EMI电路。 图2-4：二级EMI电路通过这两道EMI电路，可以很好地滤除电网中的高频杂波和同相干扰电流，同时把电源中产生的电磁辐射削减到最低限度，使泄漏到电源外的电磁辐射量不至于对人体或其它设备造成不良影响。图2-5是EMI滤波电路的线路图：图2-5：滤波电路的线路图
1 D7 Z: q- \2 H% Z上图中的C1和L1组成第一级EMI滤波，C2、C3、C4与L2组成第二级滤波。
" T2 v* g3 J0 _一些劣质电源通常会省去第一级EMI滤波电路，甚至连第二级EMI滤波电路也省掉。这些源都是不符合3C规范的。如图2-6就是省掉了EMI电路的电源。
! L8 {. P9 v  u) M- P5 o 省掉了一级EMI电路 省掉了二级EMI电路图2-6：省掉了EMI电路的电源
  T8 O- A5 Q' T* B说明：什么是EMI电路？ EMI是Electromagnetic Interference英文缩写，是指电磁波与电子元件作用后而产生的干扰现象。这种干扰现象很普遍，比如我们常见的电视机屏幕上出现的“雪花”，其实就是电磁干扰的一种。同样在市电网中传输的交流电，也会出现一些干扰信号。这些信号如果不加以过滤，会对硬件产品造成一定程度的伤害，同时也会影响到硬件工作的稳定性。
3 {9 }1 v% H* `+ X9 z0 `8 ^  Z②整流滤波电路:整流滤波电路由一个全桥和两个高压电解电容组成。全桥内部就是四个二极管，它负责把对交流电进行整流进而转换为脉冲直流电。整流后的直流电波动很大，为了得到稳定的电压，需要用两个高压电容滤波，滤波以后，电压就比较稳定了。
  y5 f. L0 [# i0 z9 z) I  c 图2-7：整流滤波电路
整流全桥可以由四个二极管组成，也可以将四个二极管封装在一起，两种接法效果都一样的。优质电源都会采用和其功率相符的二级管，这主要是因为二极管本身具有一定的耐压和耐流的限制，其最大输出电流太小容易导致电源在大负载下烧毁。整流全桥耐压一般要求在6 0 0 V 以上，它根据输出功率的大小选择最大电流。 全桥后面的两个高大的筒状元件就是高压电解电容，其作用是虑除电流中的杂波，输出平稳的直流电。电容容量的大小对整流滤波的效果也有很大的影响，其作用就像是水库，将流量不均匀的电能先存储起来，再均匀的提供给变压器使用。大容量的电容能够减少电源输出端的纹波波动，并能在意外断电时提供更长的供电时间。因此，通过电容上的标称值，也可以简单判断一款电源的好坏。不同功率的电源都有不同的最低要求：200W电源，电容≥330uF；250W电源，电容≥470uF；300W电源，电容≥680uF。上图所示的电容容量就是680uF。
③低压滤波电路（输出端滤波）: 低压滤波电路由大量个头较小的电容和一个或几个电感组成。在实物中，最为容易辨认的就是电感，也就是我们常见的线圈。低压电路主要是对经过高压滤波后的电压进行进更进一步“加工”，增强电压的稳定性。
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图2-8：低压滤波电容
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