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ATX电源的检修精要

电源内部的控制中心
   有了开关管和变压器还不能够完成一个完整的开关电源电路的转换过程，因为开关管的工作需要有控进行。目前电脑电源上主要采用PWM脉冲宽度调制的方式进行工作，具体地说就是采用专用的控制芯片对两个开关管进行控制，每个开关管都以导通或截止两种状态的方式工作，芯片只要控制一个周期内开关管导通和截止的比例就可以改变输出电压的高低。当电源输出电压较低时，端反馈的电压也下降了，控制芯片就增加开关管导通的时间而减少截止的时间，这样就能增加输出端的电压，从而达到一定的平衡，而开关管的总的工作周期则不会变化。控制芯片同时还负责电压过载和电流短路保护，避免因电源损坏时导致与其连接的电脑设备毁坏。
下面，举例说明：
在另一边是PWM电源管理集成电路，上面的是LM339N芯片、下面是KA7500B芯片，我们分别介绍一下：
4路精密电压比较器LM339N 
 
 
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 发表于 2008-4-11 13:39 | 只看该作者 | 发短消息 
LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是：1）失调电压小，典型值为2mV；2）电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；3）对比较信号源的内阻限制较宽；4）共模范围很大，为0~（Ucc-1.5V）Vo；5）差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；6）输出端电位可灵活方便地选用。LM339集成块采用C-14型封装。
   KA7500B可以完成判断和产生PG信号、PWM控制和保护等诸多功能：
   该IC具有多种调节和保护功能，功能齐全，工作震荡的频率可在1K～300KHz之间调整。KA7500控制2个功率开关管轮流开、闭，并通过高频变压器将能量传送到次级，然后通过高频整流二极管还原成直流低电压。
   为将高压与低压端完全隔离，芯片对开关管的驱动是通过一个变压器来进行的，外形与高频变压器类似，只是个头稍小。
这个区域中还包括了一个关键的电路——PG信号发生电路。它的作用是在启动时输出电压都稳定后再给电脑一个启动信号，让电脑正式启动，而在意外断电时也能及时地送出关机信号让电脑马上停止工作，对电脑的稳定和外设起了很大的保护作用。 
PG信号与其他相关信号的时序关系
   图中显示了ATX规定中电脑在开启和关闭时PG信号产生的过程和时序要求，由此可见PG信号的重要性，只有电源送出了合乎ATX规定的PG信号，才能对电脑起到真正的保护作用。

篇中，我们介绍了一款符合ATX标准的电源所拥有的主要结构。不过，在开篇时我们已经说过，随着3C的推出，目前市售的电源产品在结构上有了一些变化。另外，随着电脑功耗的不断提升，对电源功率方面也有了很多不同的要求。本篇就立足于此，为大家介绍一下电源中的新组件--PFC。
   PC电源采用传统的桥式整流、电容滤波电路会使AC输入电流产生严重的波形畸变，向电网注入大量的高次谐波，因此网侧的功率因数不高，仅有0.6左右，并对电网和其它电气设备造成严重谐波污染与干扰。早在80年代初，人们已对这类装置产生的高次谐波电流所造成的危害引起了关注。1982年，国际电工委员会制订了IEC55－2限制高次谐波的规范（后来的修订规范是IEC1000－3－2），促使众多的电力电子技术工作者开始了对谐波滤波和功率因数校正（PFC）技术的研究。电子电源产品中引入PFC电路，就可以大大提高对电能的利用效率。
   新的国家强制认证制度（即CCC认证）自2002年5月1日起开始实施，自2003年5月1日起强制实施（使用CCC证书）以来，PFC作为电源产品的一大卖点逐渐被人们所重视，那么PFC究竟是什么呢？PFC(Power Factor Correction )即功率因素，指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。 基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。交换式电源供应器上的功率因素校正器的运作原理是去控制调整交流电电流输入的时间与波型, 使其与直流电电压波型尽可能一致，让功率因素趋近于1。这对于电力需求量大到某一个水平的电子设备而言是很重要的, 否则电力设备系统消耗的电力可能超出其规格，极可能干扰铜系统的其它电子设备。 一般状况下, 电子设备没有功率因素校正时其PF值约只有0.5。
   和传统无功率因数校正的电源相比，带有功率因素校正的 电源的好处有：节省电费，增加电力系统容量， 稳定电流。低功率因素即代表低的电力效能，越低的功率因素值代表越高比例的电力在配送网络中耗损，若较低的功率因素没有被校正提升，电力公司除了有效功率外，还要提供与工作非相关的虚功，这导致需要更大的发电机、转换机、输送工具、缆线及额外的配送系统等事实上可被省略的设施，以弥补损耗的不足。有PFC功能的电子设备配可以帮助改善自身能源使用率，减少电费，PFC也是一种环保科技，可以有效减低造成电力污染之谐波，是对社会全体有益的功能。
　   好了，前面简要介绍了一些PFC的概念，下面来仔细看看具体到实际产品，PFC的实际体现。
   目前，我们能在产品中见到的PFC主要有三类：静音被动式、非静音被动式以及主动式。
   主动式PFC，也称有源PFC。主动式PFC使用主动组件 [控制线路及功率型开关式组件(power sine conductor On/Off switch)，基本运作原理为调整输入电流波型使其与输入电压波形尽可能相似，功率因素校正值可达近乎100%。 此外主动式PFC有另一项重要附加价值，即电源供应器输入电压范围可扩增为90Vdc到264Vdc的全域电压，电源供应器不需要像以往一般需切换电压。相对地，因为其优异功能，主动式PFC价格也较高。另外消费者还要注意，一般而言很多被动式的设计，在115V的系统上是没有置入的，因为厂商只作230V的部分，所以需请在115V电压系统下的消费者，留意此问题，可能多花了钱却买到在115V下没有PFC作用的电源供应器。
故障现象，无输出

    测量发现插头9脚无+5VSB电压，因此可以判断辅电源没有工作。
    测量IC3 L7805三端稳压输入端和输出端均无电压，但有时输入端有20V电压，输出端有5V电压，此时短接13、14脚电压输出正常，但把短接线断开再次接通时电压又无输出。
    测量辅电源集电极电压，从万用表的指示中发现已起振，因此怀疑故障出在变压器的二次绕组端。更换电容C04、断开L7805的输入端，二次绕组仍无电压，再次按照电源未起振的故障来从初次绕组端查找故障，后发现，当用万用表测量开关管的集电极时，电压有时能恢复正常，因此增强了按未起振来查找故障的信心。
    测量发现R02电阻已变为无穷大，此电阻的作用是将市电整流滤波后的电压引入开关管的基极，正是开产电源起振的前提条件，用一390K的电阻更换R02，故障排除。
维修旧电源
　                              独孤 
 
 
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 发表于 2008-4-11 13:42 | 只看该作者 | 发短消息 
近日朋友给了一个旧电源言明不能用了，我却不信邪，想废物利用修好它。
回去先打开一看，灰尘很厚。先拿到喷漆间用压缩空气猛吹了一通，然后用湿布仔细擦去吹不掉的污垢，露出PCB的本色。很明显，唯一的一块集成电路是坏的－－已经烧焦并裂开，不过上面的型号仍然清楚：TL494CN。查广东广联电子公司的邮购目录，DBL494每片 1.30元，与TL494CN通用，于是我邮购了五片。
在等邮包的日子里，我把1999年电脑报翻了一遍，凡是和ATX电源有关的文章都仔细地看了又看。原重新拆开这只电源，只见一块大散热板上有三只晶体管，不用说，其中两只相同的一定是和AT电源一样，组成所谓“双管半桥它激式”开关电 源，另一只就是副电源管了。用万用表电阻档分别测量三只晶体管的引脚，发现副电源管的三只引脚直通，说明这只管子已经损坏。一时查不到这只管子的资料，于是找来一个报废的电子镇流器，拆下一只MJE13005代用（外型一样，400V、75W）。把开裂的集成电路用尖嘴钳夹碎，剩下的针脚用电烙铁一一拆除，用牙签和电烙铁配合把焊点中间的孔一一清除干净，插上刚收到的DBL494并焊牢固，我可要通电了。心跳是免不了的，插电源插头时我不由自主把眼睛闭上了。怎么？没反应？风扇也不转。哦，对了，主电源不工作时，风扇是不转。我还没有把PS-ON强行接0电压呢，主电源当然不工作。那副电源应该工作了吧？用万用表直流电压档测量 +5VSB，没电压输出，证明副电源也不肯工作。用直流500V档测量刚才换上去的MJE13005的三个脚，没有电压，电都没加到管子上，叫它怎么工作。哪里断了呢？沿着印刷线路向前测量，经过一个电阻以后，测量到了300V电压（220乘以根号2约等于300），显然这个电阻断路。找一根相近阻值的电阻换上，再通电（这回不用闭眼了），再测 +5VSB，这回量到了+5V的电压，说明副电源已经工作了。接下来要启动主电源。主电源可不要让它空载。找一个汽车转弯灯泡，焊两根导线，插在ATX 电源的黄线和黑线的插孔里，
再用一根导线两头插在绿线和黑线的插孔里，灯泡刺眼的光芒使人不由得眯起了眼睛，同时，耳朵里也听到了风扇发出的呼呼的声音。用万用表监测红线和黑线之间的电压半天整，指针始终指向5V的刻度，至此，这个电源恢复了青春。我的电脑用GA586主板，虽然也支持ATX电源，但我的卧式机箱却安放不下。没办法，我只能暂时用这
个修好的ATX电源做一台汽车音响的电源，放在阁楼里（我的小天地）为我服务。
有了第一次，我还想第二次。这回我看到了一个AT电源，看上去很老，因为它的外壳与现在的电源不同：是普通薄钢板成型后电镀了一层光亮镍，外形倒和常见的AT电源一样。说它老，还有一个原因：锈迹斑斑。正因为“卖相”难看，我只花了五块钱就把它请回了家。这回我可是把它用在了我的电脑里－－因为它的性能比我原来的AT电源好多了，大概以前的人还没想到偷工减料呢，还是说说维修过程吧。
打扫干净后仔细端详，没有任何烧焦的痕迹，测量易损元件也没有什么异常。把PCB板翻过来，发现有一处铜箔微微翘起，用放大镜仔细观察，翘起处的印刷线路已经断裂。用电烙铁把断裂处焊牢。插上汽车转弯灯泡，通电，风扇发出欢快的声音，灯泡的光芒照亮了小小阁楼。这是AT电源，只要通电就进入运行状态。我同时注意到这个电源与普通电源还有不同之处：首先，引出线比较粗；第二，在交流市电进入本电源以后，首先通过一大一小两个线圈，电脑报上有介绍说现在的电源大部分省去了这一环节。也就是说，这个电源用料比较“足”，质量一定错不了！打开电脑外壳，换上修好的电源（事先进行十小时的连续“考验”），把CPU的工作频率由66*6MHz跳接到75*6MHz，这个设置是我的K6-2/400在 2.2V电压下不能正常工作的频率。接通电源后一路顺利进入 Win98，经过几天的考验证明，电脑工作稳定可靠，从来没有出现过死机现象。另外我还惊喜地发现一个现象：电脑工作时，我家的收音机再也不象过去那样满刻度都是啸叫声了，这大概就是那两个线圈的隔离作用了。顺便说明，维修旧电源时，不要忘记给风扇加油。 
 
 
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 发表于 2008-4-11 13:44 | 只看该作者 | 发短消息 
上面的都是我自己网络上找的，很多已经没有出处了，故没有标示转贴链接，请作者见谅。呵呵~~~

你可以借鉴下上面的资料，大部分故障都是上面的，假如烧线圈什么的，估计丢了也不可惜，另外修好以后一定要加假负载测试几个小时才上机。记得了！！