ATX電源

計算機的工作電源

ATX電源作用是把交流220V的電源轉換為計算機內部使用的直流5V,12V,24V的電源。

特點


源:源,源增“+.、+、-
ATX電源
ATX電源
”輸。“+.”輸供存,“+”、“-”輸則源。源,采傳統市控制源否,采“+、-”組合源啟閉,控制“-”號化,控制源啟閉。“-”伏啟源,.伏閉源。AT電源不一樣,ATX電源除了在線路上作了一些改進,其中最重要的區別是,關機時ATX電源本身並沒有徹底斷電,而是維持了一個比較微弱的電流。同時它利用這一電流增加了一個電源管理功能,稱為Stand-By。它可以讓操作系統直接對電源進行管理。通過此功能,用戶就可以直接通過操作系統實現軟關機,而且還可以實現網路化的電源管理。如在電腦關閉時,可以通過網路發出信號到電腦的Modem上,然後監控電路就會發出一個ATX電源所特有的+5VSB激活電壓,來打開電源啟動電腦,從而實現遠程開機。
源版,.版,另.版。.版.版源除散熱扇置,激流。.版,.版則~。味.版源.版"敏",電壓波動的影響而自行啟動計算機。

介面定義


ATX電源接主板端的介面定義:
PinNameDescription
13.3V提供+3.3V電源
23.3V提供+3.3V電源
3GND地線
45V提供+5V電源
5GND地線
65V提供+5V電源
7GND地線
8PW-OKPower OK,指示電源正常工作
95VSB提供+5V Stand by電源,供電源啟動電路用
1012V提供 +12V 電源
113.3V提供 +3.3V 電源
12-12V提供 -12V 電源
13GND地線
14PS-ON電源啟動信號,低電平-電源開啟,高電平-電源關閉
15GND地線
16GND地線
17GND地線
18-5V提供 -5V 電源
195V提供 +5V 電源
205V提供 +5V 電源
ATX電源介面定義圖
ATX電源介面定義圖
Pin No.NameDescription
13.3V提供 +3.3V 電源
23.3V提供 +3.3V 電源
3GND地線
4+5V提供 +5V 電源
5GND地線
6+5V提供 +5V 電源
7GND地線
8Power GoodPower OK,指示電源正常工作
95V SB(stand by +5V)提供 +5V Stand by電源,供電源啟動電路用
10+12V提供 +12V 電源
11+12V (Only for 2x12-pin ATX)提供 +12V電源
123.3V (Only for 2x12-pin ATX)2*12連接器偵察
133.3V提供 3.3V 電源
14-12V提供 -12V 電源
15GND地線
16PS_ON(soft On/Off)PS-ON(電源供應遠程開關)
17GND地線
18GND地線
19GND地線
20-5V提供 -5V 電源
21+5V提供 +5V 電源
22+5V提供 +5V 電源
23+5V (Only for 2x12-pin ATX)提供 +5V 電源
24GND (Only for 2x12-pin ATX)地線
僅供參考!

核心電路


ATX電源的核心電路:ATX電源的主變換電路與AT電源相同,也是採用“雙管半橋它激式”電路,PWM(脈寬調製)控制器同樣採用TL494控制晶元,但取消了市電開關。由於取消了市電開關,所以只要接上電源線,在變換電路上就會有+300V直流電壓,同時輔助電源也向TL494提供工作電壓,為啟動電源作好準備。ATX電源的特點就是利用TL494晶元第4腳的“死驅控制”功能,當該腳電壓為+5V時,TL494的第8、11腳無輸出脈衝,使兩個開關管都截止,電源就處於待機狀態,
ATX電源
ATX電源
無電壓輸出。而當第4腳為0V時,TL494就有觸發脈衝提供給開關管,電源進入正常工作狀態。輔助電源的一路輸出送TL494,另一路輸出經分壓電路得到“+5VSB”和“PS-ON”兩個信號電壓,它們都為+5V。其中,“+5VSB”輸出連接到ATX主板的“電源監控部件”,作為它的工作電壓,要求“+5VSB”輸出能提供10mA的工作電流。“電源監控部件”的輸出與“PS-ON”相連,在其觸發按鈕開關(非鎖定開關)未按下時,“PS-ON”為+5V,它連接到電壓比較器U1的正相輸入端,而U1負相輸入端的電壓為4.5V左右,這樣電壓比較器U1的輸出為+5V,送到TL494的“死驅控制腳”,使ATX電源處於待機狀態。當按下主板的電源監控觸發按鈕開關(裝在主機箱的面板上),“PS-ON”變為低電平,則電壓比較器U1的輸出就為0V,使ATX主機電源開啟。再按一次面板上的觸發按鈕開關,使“PS-ON”又變為+5V,從而關閉電源。同時也可用程序來控制“電源監控部件”的輸出,使“PS-ON”變為+5V,自動關閉電源。如在WIN9X平台下,發出關機指令,ATX電源就自動關閉。

故障分析


採用ATX電源的計算機系統如果出現故障,首先要從CMOS設置、Windows中ACPI的設置及電源和主板等幾個方面進行全面的分析。硬體方面,為了區別故障在負載上還是在電源本身,可以將電源拆卸下來,用一台廢舊設備(例如硬碟等)作假負載,以免出現空載保護,在PS-ON信號線(綠色)與地線之間接入一隻100~150Ω的電阻,使該信號變為低電平,如果電源可以工作,說明故障點在主板或電源按鈕(Power Button),否則故障就在電源自身。
根據計算機維修的"先軟后硬"原則,用戶首先要檢查BIOS設置是否正確,排除因設置不當造成的假故障;第二步,檢查ATX電源中輔助電源和主電源是否正常;
第三步,檢查主板電源監控電路是否正常。下面,本文根據故障的不同表現,分別介紹分析及處理方法。

維修方法


打開電源的上半盒子,觀察電源內部。
A,元件有沒炸裂的現象,如果保險管已燒黑,說明初級電路有短路現象,重點檢查整流二極體,待機電 源管,半橋雙三極體,有沒擊穿。
B,元件沒炸裂的現象,通電,用表測量20針中的綠線,紫線,有沒+5V電壓,如果沒有,就要檢查待機 電路,重點測開機電阻,一般開機電阻取值幾百K,容易出現阻值變大,開路現象。檢查與待機電源管相連的小三極體有沒短路,開路。
C,20針中的綠線,紫線,有+5V電壓,再用導線短路綠線與黑線強行開機,看能不能開機,如果不能,看TL494(7500B)的電源腳有沒電壓(12腳是電源),如果沒有,查與待機電路次級相連的線路。TL494 (7500B)的電源腳有電壓,不能開機,要查死區控制腳(4)是5V,還是0V,如果是5V,一般是電路保護了,查看三個雙二極體整流器有沒短路。
通過以上三項,可以修好70%有故障的電源。在修理中發現極少有IC損壞的現象,壞的是TL494的多, LM339還沒見損壞過。

主要故障


無法開機

萬用表測量 5VSB,如果該電壓值正常且穩定,而主板反饋信號PS-ON始終為高電平,則可能是主板上的開機電路損壞,或電源啟閉按鈕損壞;如果上述兩者均正常而主電源仍無輸出,則可能是開關電源主迴路損壞,或因負載短路或因空載而進入保護狀態。

無法關機

主機無法關閉,有以下幾種現象和原因:
BIOS中設定關機時有一定的延時時間(Delay Time),關機時需要按住電源按鈕,保持數秒鐘,才能將機器關閉。不能實現瞬間關機是正常現象,不是故障。
按鈕故障。
顯示器無法關閉。

自行開機

第一類是在BIOS中將定時開機功能設為"Enabled",這樣機器會在設定的某個時間自動開機。此外,某些機器的BIOS中具有來電自動開機功能設置,如果選擇了來電開機,則在插上交流電源后,機器就會自動啟動。出現這類問題,並不是故障,而是用戶不了解BIOS設置所造成的。
第二類是BIOS中關閉了定時開機和來電自動開機功能,機器只要接通交流電源還會自行開機,這無疑是硬體故障了。造成這類硬體故障有3種原因:第1種是電源本身的抗干擾能力較差,交流電源接通瞬間產生的干擾使其主迴路開始工作;第2種是 5VSB電壓低,使主板無法輸出應有的高電平,總是低電平,這樣機器不僅會自行開機,而且還會無法關機;
第3種是來自按鈕故障。這種情況下,不僅不能關閉主機,開機也會有問題。
主板上的電源監控電路故障,PS-ON信號恆為高電平。
鍵盤電源(鍵盤的NumLock指示燈在主機關閉后是亮的)無法關閉。有些機器允許使用密碼通過鍵盤開機,鍵盤上的NumLock燈在關機后仍亮著,是正常現象。
顯示器無法關閉。如果顯卡或顯示器不支持DPMS(顯示器電源管理系統)規範,在主機關閉后顯示器指示燈亮,屏幕上仍有白色光柵,也屬正常現象。

休眠喚醒功能異常

休眠與喚醒功能異常表現為:不能進入休眠狀態,或進入休眠狀態后不能喚醒。出現這類問題時,首先要檢查硬體的連接是否正確,開關是否失靈等)和PS-ON信號的電壓值。進入休眠狀態時,PS-ON信號應為高電平狀態;喚醒后,PS-ON信號應為低電平。如果PS-ON信號正常,而休眠和喚醒功能仍不正常,則為ATX電源故障。
需要注意的是,進入夏季后,為了預防雷擊,對ATX結構的計算機,如果用戶長時間不使用,又不想進行遠程控制,建議將交流輸入線拔下,以切斷交流輸入。

零部件異常

有經驗的維修人員,在遇到主板、內存、CPU、板卡、硬碟等部件工作異常或損壞故障時,通常要先測量電源電壓。正常的工作電壓是電腦可靠工作的基本保證,而很多奇怪的故障都是電源惹的禍。
例如一台機器出現找不到硬碟的故障,通過對比試驗,確信硬碟是好的。判斷為主板上的IDE介面損壞,於是找來多功能卡,將其插在主板的空閑ISA插槽,連接硬碟試驗,仍然找不到硬碟。測量電源電壓, 12V電壓只有10V左右。在這樣低的供電電壓下,硬碟達不到額定轉速,當然不能工作。更換一台ATX電源,故障排除。

檢測


為防止損壞主機板或其它部件,ATX電源出現故障后必須拆機檢修。一般開關電源不能工作在空載狀態下,ATX電源由於各電壓輸出端都並聯了負載電阻,拆機后不會由於空載而擴大故障。
通電后,即使功率轉換部分沒有工作,輔助電源也應該有+5V電壓輸出。即測量介面19腳對地有+5V電壓。無SB電壓輸出或電壓不穩時要檢查交直流變換和輔助電源電路。
交直流變換部分。測量D3負端電壓是否為300V左右。保險絲燒毀后必須更換同型號的延時保險,不能隨意用其它導線或保險代換,燒保險一般表明存在較嚴重的故障,此時應慎重對待。常見的原因有整流二極體損壞、濾波電容擊穿或漏電、開關管Q11損壞,或者還有其它部分對地嚴重短路。
輔助電源部分檢查的中心是Q11,正常情況下輔助電源工作在振蕩狀態下,用萬用表測Q11基極為一負壓。常見的現象是啟動電阻R11、R12開路引起電路未起振,除此之外逐步檢查Q12、ZD1、ZD2、Q21、LM431、IC11等。這些元件較之電阻更容易損壞,最後才檢查電阻是否存在故障。SB電壓不穩或偏離正常值主要是由於R24、R25阻值變化引起,這是兩個精密電阻
在正常情況下,PS/ON腳和地相連后,功率振蕩電路即可啟動。如果各電壓輸出正常,則一般說明電源工作良好,但要注意P.G.信號是否正常。 P.G.信號是電源輸出到主機板的信號,表明電源工作良好,如果P.G.不正常也會引起主機板輸出高電平到PS/ON,功率振蕩部分不工作。
用示波器檢查KA7500B的5、 8、11腳有沒有振蕩脈衝輸出。檢查的另一個關鍵點是KA7500B的控制腳4腳,當它為高電平時,電路沒有脈衝輸出。ATX電源的各保護電路非常嚴密,任何一路故障都會引起4腳電壓異常。檢修時注意分析引起4腳高電平的各種原因,同時分析LM339各個引腳電壓,在可靠分析的基礎上做出正確的判斷。

發展歷程


要解釋ATX 12V 1.3規範先要從ATX說起,ATX規範是1995年Intel公司制定的主板及電源結構標準,是英文(AT Extend)的縮寫。ATX電源規範經歷了ATX 1.1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX 12V等階段。演進過程如下:
表1 ATX電源標準的演進
版本
發布
時間
簡述
ATX 2.031999年前PⅡ、PⅢ時代的電源,不具備P4 4Pin介面
ATX 12V1.0版2000年2月P4時代電源的最早版本,增加了P4 4Pin介面
ATX 12V1.1版2000年8月與上一版本相比,加強了+3.3V電流輸出能力,以適應AGP顯卡大功率的需要
ATX 12V1.2版2002年1月與上一版本相比,取消了-5V輸出,同時對Power on時間作出了新的規定
ATX 12V1.3版2003年4月與上一版本相比,增加S-ATA支持;加強+12V輸出能力
ATX 12V2.0版2003年6月與上一版本相比,將+12V分為雙路輸出(+12VDC1和+12VDC2),其中+12VDC2對CPU單獨供電,+12V輸出能力進一步提升,電源的轉換效率更高
ATX 12V2.01版2004年6月與上一版本相比,對+12VDC2輸出電流的紋波作出新的要求
ATX 12V2.02版2005年3月與上一版本相比,加強+5VSB的輸出電流至2.5A;增加更高功率電源規格
目前市面上的電源多遵循ATX 2.03或更新的ATX 12V標準。ATX 2.03標準採用+5V和+3.3V電壓,分別為功耗較大的處理器及顯卡直接提供所需的電壓。而單獨的+12V輸出則主要應用在硬碟和光碟機設備上,因為當時處理器和顯卡的功耗都相對較低,所以各部件相安無事。
但P4處理器的推出改變了這一切。由於它的功耗較高,使用符合ATX 2.03規範的產品時,+5V的電壓根本不能提供足夠的電流。基於此,Intel對ATX標準進行了修訂,推出了ATX 12V 1.0規範。它和ATX 2.03的主要差別是改用+12V電壓為CPU供電,而不再使用之前的+5V電壓。這樣加強了+12V輸出電壓,將獲得比+5V電壓大許多的高負載性,以此解決P4處理器的高功耗問題。其中最顯眼的變化是首次為CPU增加了單獨的4Pin電源介面,利用+12V的輸出電壓單獨向P4處理器供電。此外,ATX 12V 1.0規範還對涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護電路等做出了相應規定,確保了電源的穩定性。