現(xiàn)在社會(huì)臺(tái)式計(jì)算機(jī)應(yīng)用廣泛，其ATX電源在臺(tái)式計(jì)算機(jī)中地位非常重要，本文通過(guò)實(shí)繪航嘉HK280-22GP型ATX電源電路，分功能介紹其工作原理，起到舉一反三，拋轉(zhuǎn)引玉的作用，使讀者能掌握類(lèi)似的ATX電源工作原理。
圖1 航嘉HK280-22GP電源工作原理簡(jiǎn)圖如圖1所示，此款電源采用KA7500B+LM339方案，DL0165R為輔助電源電路芯片，KA7500B為PWM主控芯片，220VAC經(jīng)過(guò)整流濾波電路產(chǎn)生310V左右直流電壓供給輔助電源，輔助電源利用DL0165R電源芯片產(chǎn)生+5V和+18V左右直流電壓，+18V是供給KA7500B的工作電壓，+5V供給LM339的工作電壓。只要有交流電輸入，ATX電源無(wú)論是否開(kāi)啟，輔助電源一直在工作，輔助電源產(chǎn)生的+5V工作電壓，使LM339處于待機(jī)工作狀態(tài)。KA7500B工作電壓受LM339控制,待機(jī)時(shí)KA7500B無(wú)工作電壓，芯片不工作，無(wú)+3.3V、+5V、±12V等電壓輸出，當(dāng)開(kāi)機(jī)后KA7500B的第12腳才有VCC工作電壓，KA7500B工作，產(chǎn)生所需+3.3V、+5V和±12V等電壓。輸出檢測(cè)電路負(fù)責(zé)輸出信號(hào)的檢測(cè)，開(kāi)機(jī)后，如果輸出有嚴(yán)重的故障，LM339及周邊電路控制KA7500B的4腳為高電平，KA7500B從而停止輸出PWM信號(hào)，進(jìn)而使ATX電源停止輸出+3.3V、+5V和±12V等電壓，達(dá)到保護(hù)的目的，如果輸出離標(biāo)準(zhǔn)值偏差不太多，輸出檢測(cè)電路控制KA7500B調(diào)節(jié)輸出PWM的占空比，從而調(diào)節(jié)輸出的目的。PC電源與電腦主板的時(shí)序是這樣的：當(dāng)PC電源通電后，就有一個(gè)+5VSB待機(jī)電壓輸出，不管其它幾組主路電壓有沒(méi)有輸出，+5VSB電壓一直存在著，并處于待命狀態(tài)，+5VSB不僅供PC電源內(nèi)部的部分電路工作起來(lái)，還通過(guò)20PIN 或者24PIN端子的紫色線，送給電腦主板，讓主板的一部分電路也先工作起來(lái)，處于待命狀態(tài)，便于主板給PC電源提出啟動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)機(jī)命令，或者關(guān)閉系統(tǒng)的關(guān)機(jī)命令。當(dāng)主板需要啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，把開(kāi)機(jī)命令，即PS-ON信號(hào)由當(dāng)前待命時(shí)的高電平變?yōu)榈碗娖?，通過(guò)端子的綠色線送回給PC電源，PC電源接到要開(kāi)機(jī)的命令，啟動(dòng)電路并輸出其它幾組主路直流電壓，并通過(guò)自檢正常，把PG信號(hào)，由之前的低電平變?yōu)楦唠娖?，通過(guò)端子的灰色線送給外部的電腦等的主板，主板只有在接到PG信號(hào)后，才會(huì)正常啟動(dòng)系統(tǒng)的，否則，雖然PC電源輸出電壓是正常的，若PG信號(hào)沒(méi)有輸出或者輸出不正常，主板是不會(huì)啟動(dòng)系統(tǒng)的。當(dāng)電腦等主板需要關(guān)機(jī)時(shí)，主板在做好關(guān)機(jī)前的準(zhǔn)備工作后，才會(huì)把PS-ON信號(hào)由當(dāng)前的低電平變?yōu)楦唠娖剿徒oPC電源相關(guān)電路，PC電源正常關(guān)閉主路輸出，只保留+5VSB電壓，PG信號(hào)也由當(dāng)前的高電平變?yōu)榈碗娖剑Q(chēng)PF關(guān)機(jī)信號(hào)，PC電源和外部主板等又進(jìn)入待命狀態(tài)，等待下一次的開(kāi)機(jī)。航嘉HK280-22GP型電源是控制加給KA7500B的第12腳的VCC電壓的有無(wú)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)機(jī)，當(dāng)PS-ON開(kāi)機(jī)后，KA7500B的第12腳才有VCC工作電壓，KA7500B才能正常工作，第5腳才有斜波，第8腳和第11腳才有驅(qū)動(dòng)方波輸出，PS-ON關(guān)機(jī)后或者機(jī)器在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，KA7500B因沒(méi)有VCC電壓而不工作，達(dá)到開(kāi)關(guān)機(jī)的目的，而其第4腳一直為低電平狀態(tài)，當(dāng)有異常情況時(shí)，保護(hù)信號(hào)使得第4腳變?yōu)楦唠娖?，達(dá)到保護(hù)關(guān)機(jī)的目的。
圖2
圖2為PS-ON電路圖，當(dāng)待機(jī)時(shí)或者PS-ON關(guān)機(jī)后，LM339的第11腳電壓由R64、R66從+5VSB電壓上分壓取得，R66、R64為固定值，第11腳輸入電壓就為固定值，LM339的第10腳由R63從+5VSB電壓上取得，LM339第13腳輸出就由第10腳輸入電壓決定，待機(jī)時(shí)LM339的第10腳為高電平，那么第13腳為低電平，+5VSB電壓經(jīng)R107，D32到第13腳，D32此時(shí)為導(dǎo)通狀態(tài)，D40便不能導(dǎo)通，Q10的B極為低電平，Q10不導(dǎo)通，Q14的B極為高電平，Q14因無(wú)B極電流不導(dǎo)通，+18V電壓不能加到KA7500B的第12腳和驅(qū)動(dòng)變壓器T3的初級(jí)繞組，KA7500B因無(wú)VCC電壓而不工作,電源此時(shí)無(wú)輸出。當(dāng)開(kāi)機(jī)信號(hào)來(lái)后，PS-ON端變?yōu)榈碗娖絃M339的第10腳也為低電平，那么第13腳翻轉(zhuǎn)為高電平，+5VSB電壓經(jīng)R107，D40到Q10的B極，D40此時(shí)為導(dǎo)通狀態(tài)， D32因第13腳為高電平便不導(dǎo)通，Q10的B極因D40導(dǎo)通而變?yōu)楦唠娖剑琎10飽和導(dǎo)通，將R105接地，Q14因有B極電流而飽和導(dǎo)通，+18V電壓經(jīng)Q14的C-E之間加到KA7500B的第12腳和驅(qū)動(dòng)變壓器T3的初級(jí)繞組，KA7500B因有VCC電壓而工作起來(lái), 第8腳和第11腳輸出驅(qū)動(dòng)方波，整個(gè)電源輸出無(wú)+3.3V，+5V，±12V電壓。D31，D30在關(guān)機(jī)時(shí)把PG電路和保護(hù)電路的高電平泄放掉，便于重啟。LM339的第8腳到第13腳之間接有一個(gè)開(kāi)關(guān)二極管D30。當(dāng)PC電源工作中異常保護(hù)后，其電路LM339的第8腳變?yōu)楦唠娖?，但此時(shí)PS-ON端仍為開(kāi)機(jī)低電平狀態(tài)，LM339的第13腳仍為高電平，D30不導(dǎo)通，當(dāng)關(guān)掉PS-ON開(kāi)機(jī)信號(hào)后LM339的第13腳變?yōu)榈推剑?腳仍保持為高電平，此時(shí)通過(guò)D30正向?qū)ǎ训?腳的高電平泄放掉，便于故障解除后不影響PS-ON再次開(kāi)機(jī)。電路如圖3所示，由DL0165R、T2等組成了+5VSB 電路的開(kāi)關(guān)電路，DL0165R的啟動(dòng)電路由R11、R12、R13組成，啟動(dòng)電壓從C7、C8的中點(diǎn)150VDC電壓上取得，加到DL0165R的第5腳，DL0165R的6腳、7腳、8腳連在一起，通過(guò)T2的1-1繞組接到300V左右的直流電壓上，D5、Z5為開(kāi)關(guān)管的吸收電路，T2的1-2繞組為DL0165R的專(zhuān)設(shè)VCC供電繞組，D6、R14、C15、Z6、R10/R10A、C83為DL0165R的VCC供電整流濾波電路,經(jīng)整流后的電壓加在DL0165R的第2腳，為DL0165R提供工作電壓，穩(wěn)壓電路由817C光耦反饋后，加在DL0165R的第3腳，第4腳外接R15為電路的工作頻率調(diào)整端，次級(jí)繞組產(chǎn)生兩組電壓一組經(jīng)次級(jí)2-1繞組經(jīng)過(guò)D9整流，從C21濾波得到約+18V電壓，此電壓為供給KA7500B的工作電壓，經(jīng)由PS-ON電路供給KA7500B的12腳,另一組經(jīng)過(guò)次級(jí)2-2繞組，經(jīng)D8整流從C17、C18、C19濾波得到+5V電壓也就是ATX電源紫色線的+5V輸出,供給LM339的工作電壓。
圖3
3、 主開(kāi)關(guān)變換電路 
圖4
圖4是主開(kāi)關(guān)變換電路部分，300VDC電壓的正極加在Q2的C極上，300VDC電壓的負(fù)極與Q1的E極相連接，主開(kāi)關(guān)變壓器T1的初級(jí)繞組的一端通過(guò)C9與大電容C7和C8的中點(diǎn)相連接，開(kāi)關(guān)管Q1和Q2及其驅(qū)動(dòng)電路接成對(duì)稱(chēng)的半橋式電路，兩管輪流導(dǎo)通，T1的初級(jí)繞組兩端的工作電壓為150V左右，當(dāng)KA7500B的第4腳為低電平時(shí)，8腳和11腳輸出有脈沖方波時(shí)，驅(qū)動(dòng)放大電路工作，驅(qū)動(dòng)變壓器T3的次級(jí)繞組便有感應(yīng)電壓產(chǎn)生，當(dāng)T3的次級(jí)繞組1有感應(yīng)電壓時(shí)（此時(shí)3不能有感應(yīng)電壓），該感應(yīng)電壓經(jīng)D4，D4A整流，R8限流后與R9分壓，加在Q2的B極，Q2因有B極電流而飽和導(dǎo)通，主變壓器T1的初級(jí)繞組因通電而工作，電流的回路是:由C8的正極端→Q2的c極→Q2的e 極→驅(qū)動(dòng)變壓器T3次級(jí)2繞組→主變壓器T1的初級(jí)繞組L1上端→主變壓器T1的初級(jí)繞組L1下端→C9→C8的負(fù)極。當(dāng)驅(qū)動(dòng)變壓器T3的次級(jí)繞組3有感應(yīng)電壓時(shí)（此時(shí)1不能有感應(yīng)電壓），該感應(yīng)電壓經(jīng)D3A，D3 整流，R7A,R6/R6A限流后與R7分壓,加在Q1的B極，Q1因有B極電流而飽和導(dǎo)通，主變壓器T1的初級(jí)繞組因通電而工作,其電流的回路是:C7正極端→C9→主變壓器T1的初級(jí)繞L1組下端→主變壓器T1的初級(jí)繞組L1上端→驅(qū)動(dòng)變壓器T3次級(jí)2繞組→Q1的c極→Q1的e極→地(C7的負(fù)極)。電路中，R5和C10組成開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)繞組的吸收電路，消除反沖電壓。C9為耦合電容，與開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)繞組形成串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)， C11，C12分別是開(kāi)關(guān)管Q1和Q2的加速截止電容，即在開(kāi)關(guān)管截止期間，該電容放電，使開(kāi)關(guān)管的基級(jí)反向偏置，加速了開(kāi)關(guān)管的截止速度，D1是Q1的保護(hù)二極管，D2是Q2的保護(hù)二極管，當(dāng)Q1截止時(shí)，D2保護(hù)了Q2，當(dāng)Q2截止時(shí)，D1保護(hù)了Q1，這個(gè)位置的保護(hù)二極管又稱(chēng)阻尼二極管，在開(kāi)關(guān)管Q1/Q2截止期間，消除掉T1初級(jí)繞組的反沖電壓，防止該反沖電壓損壞開(kāi)關(guān)管保護(hù)了開(kāi)關(guān)管。(未完待續(xù)）
新疆 劉輪宏
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