1. 計算機開關電源按結構可以分為哪兩大類
計算機開關電源的基本結構: 目前計算機開關電源有AT和ATX兩種類型。
ATX電源與AT電源的區別為:
1)待機狀態不同
ATX電源增加了輔助電源電路,只要220V市電輸入,無論是否開機,始終輸出一組+5VSB待機電壓,供PC機主板電源監控單元、網路通信介面、系統時鍾晶元等使用,為ATX電源啟動作準備。
2)電源啟動方式不同
AT電源採用交流電源開關直接控制電源的通斷,ATX電源則採用點動式電源啟閉按鈕,實質是用PS-ON直流控制信號啟動/關閉電源。具有鍵盤開/關機、定時開/關機、Modem喚醒遠程開/關機、軟體關機等控制功能。
3)輸出電壓不同
AT電源共有四路輸出(±5V、±12V),另向主板提供一個PG電源准備就緒的信號。ATX電源PW-0K信號與PG信號功能相同,還增加了+3.3V、+5VSB供電輸出和PS-ON電源啟閉控制信號,其中+3.3V向CPU、PCI匯流排供電。
各檔電壓的輸出電流值大約如下:
+5V +12V -5V -12V +3.3V +5V SB
21A 6A 0.3A 0.8A 14A 0.8A
4)主板綜合供電插頭介面不同
AT電源的6芯P8和P9電源插頭,在ATX結構中被20芯雙列直排插頭所替代,具有可靠的防插反裝置。對於Pentium4機型的ATX電源,除大4芯(D形)和小4芯電源介面插頭外,還增加4芯12VCPU專用電源插頭及6芯+3.3V、+5V電源增強型插頭。
2. 求 TCL AT25228 的開關電源電路圖。
TCLAT25228的開關電源部分電路圖:
3. 電腦電源的原理及修理
二
、常見電腦電源故障分析與維修
1.電源無輸出
當電源在有負載情況下,測量不出各輸出端的直流電壓時即認為電源無輸出。這時應先打開電源檢查保險絲,通過保險絲熔斷情況來分析故障范圍。
1)保險絲熔斷並發黑
說明有嚴重短路現象,應重點檢查整流濾波和功率逆變電路。
(1)交流濾波電容C3、C4因交流浪涌電壓擊穿而短路,有些ATX電源交流濾波電路比較復雜,應檢查是否有短路的元件。
(2)交流主迴路橋式整流電路中某個二極體擊穿。損壞原因:由於直流濾波電容C5、C6一般為330μF或470μF的大容量電解電容,瞬間充電電流可達20A以上。所以瞬間大容量的浪涌電流易造成整流橋中某個性能略差的整流管燒壞。另外交流浪涌電壓也會擊穿整流二極體而短路。
(3)整流濾波電路中的直流濾波電容C5、C6擊穿,甚至發生爆裂現象。損壞原因:由於大容量的電解電容耐壓一般為200V左右,而實際工作電壓達到150V左右,接近額定值。因此,當輸入電壓產生波動或某些電解電容質量較差時,就容易發生擊穿電容現象。另外當電解電容發生漏電時,就會嚴重發熱而爆裂。
(4)直流變換電路中的功率開關晶體管VT1、VT2和換向二極體VD1、VD2擊穿損壞。損壞原因:由於整流濾波後的輸出電壓一般高達300V左右,逆變功率開關管的負載又是感性負載,漏感所形成的電壓峰值可能接近於600V,而VT1、VT2的耐壓Vceo只有450V左右。因此當輸入電壓偏高時,某些耐壓偏低的開關管將被擊穿。所以可選擇耐壓更高的功率開關管。
2)保險絲熔斷但不發黑
說明不是短路引起保險絲熔斷。
(1)通電瞬間燒斷保險,多為瞬間的大電流將保險沖斷,如開機時直流濾波電容的充電電流。
(2)使用過程中燒斷保險,多為負載過大所致。
3)保險絲未熔斷
如電源無輸出。而保險絲完好,則應檢查電源控制線路中是否有開路、短路現象,以及過壓、過流保護電路是否動作,輔助電源是否完好等。
(1)交流輸入迴路的限流電阻THR開路,此時測不到300V直流電壓。開關電源採用220V直接整流濾波電路,當接通交流電壓時會有較大的浪涌電流(電容充電電流),浪涌電流易造成限流電阻或保險絲熔斷。
(2)輔助電源無+5V電壓輸出。應重點檢查輔助電源電路中的相關元件,如輔助電源電路VT15振盪管損壞,VZ16穩壓管、VD30、VD41二極體擊穿短路,限流電阻R72或啟動電阻R76斷路等。
(3)脈寬調制晶元TL494損壞,電壓比較器LM393損壞。另外如IC10、VT7短路,會使IC1的4腳的電壓為高電平,而處於待機狀態。
(4)直流輸出端有短路,此時短路保護會起作用。其現象是開機瞬間電源指示亮,然後馬上又熄滅。應仔細檢查±5V、±12V線路是否有破損或電路板上有擊穿的器件。一般最為常見+5V直流迴路的肖特基二級管被擊穿。
(5)直流輸出過壓,此時過壓保護會起作用。此時應檢查+5V、+12V自動穩壓控制電路是否損壞,使自動穩壓控制失效。
2.受控啟動後直流電源無輸出
(1)T2原邊VT3、VT4推動管損壞,R54電阻阻值變大;
(2)半橋功率變換電路開關管VT1、VT2至少有一個開路;
(3)防偏磁電容C8容量變小或開路。
3.電源有輸出,但開機不自檢
這主要是因為電源的PW-OK信號延遲時間不夠或無輸出造成的。開機後,用電壓表測量PW-OK的輸出端(電源插頭的8腳)有無+5V。此時應檢查比較器LM393是否損壞。如因延時不夠,則應檢查延時電路中的電阻R104和電容C60。
4.電源負載能力差
電源負載能力差主要表現為:電源在輕負載情況下,如只向系統板、軟碟機供電時,能正常工作,而在配上大硬碟、擴充其他設備時,往往電源工作就不正常。這種情況一般是功率變換電路的開關管VT1、VT2性能不好,濾波電容器C5、C6容量不足。更換濾波電容時應注意2個電容的容量和耐壓值必須一致。
5.電源輸出電壓不準
如果只有一檔電壓偏離額定值,而其他各檔電壓均正常,則是該檔電壓的集成穩壓電路或整流二極體損壞。如全部偏離額定值,則是由IC1的1、2腳誤差放大器,R39、C32誤差放大器負反饋迴路,取樣電阻R33、R34、R35、構成+5V、+12V自動穩壓控制電路有故障。
在更換電源電路中的二級管時要注意,因為逆變器工作頻率較高,一般大於20kHz,另外負載電流也較大,故電源中+5V檔採用肖特基高頻整流二極體SBD,其餘各檔也採用恢復特性的高頻整流二極體FRD。所以在更換時要盡可能找到相同類型的整流二極體,以免再次損壞。
6.風扇不轉或發生響聲
計算機電源的風扇通常採用接在+12V直流輸出端的直流風扇。如果電源輸入輸出一切正常,而風扇不轉,多為風扇電機損壞。如果發出響聲,其原因之一是由於機器長期的運轉或運輸過程中的激烈振動引起風扇的4個固定螺釘松動;其二是風扇內部灰塵太多或含油軸承缺油,只要及時清理或加入適量的高級潤滑油,故障就可排除。
4. 電腦電源維修
檢修ATX開關電源,從+5VSB、PS-ON和PW-OK信號入手來定位故障區域,是快速檢修中行之有效的方法。
一、+5VSB、PS-ON、PW-OK控制信號
ATX開關電源與AT電源最顯著的區別是,前者取消了傳統的市電開關,依靠+5VSB、PS-ON控制信號的組合來實現電源的開啟和關閉。+5VSB是供主機系統在ATX待機狀態時的電源,以及開閉自動管理和遠程喚醒通訊聯絡相關電路的工作電源,在待機及受控啟動狀態下,其輸出電壓均為5V高電平,使用紫色線由ATX插頭(圖1)9腳引出。PS-ON為主機啟閉電源或網路計算機遠程喚醒電源的控制信號,不同型號的ATX開關電源,待機時電壓值為3V、3.6V、4.6V各不相同。當按下主機面板的POWER開關或實現網路喚醒遠程開機,受控啟動後PS-ON由主板的電子開關接地,使用綠色線從ATX插頭14腳輸入。PW-OK是供主板檢測電源好壞的輸出信號,使用灰色線由ATX插頭
8腳引出,待機狀態為零電平,受控啟動電壓輸出穩定後為5V高電平。
離線帶電檢測ATX電源,首先測量在待機狀態下的PS-ON和PW-OK信號,前者為高電平,後者為低電平,插頭9腳除輸出+5VSB外,不輸出其它電壓。其次是將ATX開關電源人為喚醒,用一根導線把ATX插頭14腳PS-ON信號,與任一地端(3、5、7、13、15、16、17)中的一腳短接,這一步是檢測的關鍵,將ATX電源由待機狀態喚醒為啟動受控狀態,此時PS-ON信號為低電平,PW-OK、+5VSB信號為高電平,ATX插頭+3.3V、±5V、±12V有輸出,開關電源風扇旋轉。上述操作亦可作為選購ATX開關電源離線通電驗證的方法。
5. TCL彩電AT25211電源電路圖
1、TCL彩電AT25211電源電路圖如下:
2、一般的電視機開關電源是由振盪電路、穩壓電專路、保護屬電路三大部分組成。
(1)振盪電路:開關電源振盪電路分為晶體管振盪電路和集成塊振盪電路,如STR-S系列IC,TEA2104,TDA4601,TDA4605,TDA2261等等.
(2)穩壓電路:開關電源的穩壓原理均採用脈沖調寬式的穩壓方式,即通過自動改變開關功率管的關閉和導通時間的比例,或通過改變振盪器輸出脈沖的占空比來達到穩壓的目的。穩壓部分的電路由取樣、比較、控制三個部分組成,很多機芯此部分電路是採用IC(如SE110等IC)和光耦件組合而成,而有些機芯則用分立元件組成(多為國產機),而有些機芯採用的電源IC本身就集成了這部分電路(如部分串聯型開關電源IC)。
(3)保護電路:彩電開關電源都設有保護電路,其保護方式均是使電路停振。有過流保護、過壓保護和欠壓保護(短路保護),還有過熱保護。
6. 要用鎮流器的台燈(燈管是11W的)的原理和電路圖
原理和開關電源同理,前級開關震盪,變壓器後級增加繞組,感應出高壓,做成升壓線路,輸出在1000以上!發射電子激發熒光燈裡面的水銀蒸汽和氬氣粒子,以至熒光粉發光!!至於線路圖,我給你找一下!如果是鎮流器壞了,可以更換一隻振流器板,在電子城買1元左右
電子鎮流器工作最基本的原理是把50Hz的工頻交流電,變成20~50kHz的較高頻率的交流電,半橋串聯諧振逆變電路中,上、下兩個三極體在諧振迴路電容、電感、燈管、磁環的配合下輪流導通和截止,把工頻交流電整流後的直流電變成較高頻率的交流電。但是,具體工作過程中,不少書刊都把諧振迴路電容充放電作為主要因素來描述,甚至認為「振盪電路的振盪頻率是由振盪電路充放電的時間常數決定的」。實事上,諧振迴路電容充電和放電是變流過程中的一個重要因素,但不能說振盪電路的振盪頻率就是由振盪電路的充放電時間常數決定的,電路工作狀態下可飽和脈沖變壓器(磁環)磁導率變化曲線的飽和點和三極體的存儲時間ts是工作周期的重要決定因素。
三極體開關工作的具體過程中,不少書刊認為「基極電位轉變為負電位」使導通三極體轉變為截止,「T1(磁環)飽和後,各個繞組中的感應電勢為零」「VT1基極電位升高,VT2基極電位下降」;然而,筆者認為實際工作情況不是這樣的。
1 三極體開關工作的三個重要轉折點
1.1 三極體怎樣由導通轉變為截止——第一個轉折點
如圖1所示,不管是用觸發管DB3產生三極體的起始基極電流Ib,還是基極迴路帶電容的半橋電路由基極偏置電阻產生三極體VT2的起始基極電流Ib,三極體的Ib產生集電極電流Ic,通過磁環繞組感應,強烈的正反饋使Ic迅速增長,三極體導通,那麼三極體是怎樣由導通轉變為截止的?
實踐證明,三極體導通後其集電極電流Ic增長,其導通轉變為截止的過程有兩個轉折點,首先是可飽和脈沖變壓器(磁環)磁導率μ的飽和點。
圖2中,上面為磁環磁化曲線(B-H)及磁導率μ-H變化曲線,μ=B/H,所以μ就是B-H曲線的斜率。開始時μ隨著外場H的增加而增加,當H增大到一定值時μ達到最大,其最大值為μ-H曲線的峰值,即可飽和脈沖變壓器磁導率的峰值。此後,外場H增加,μ減小。在電子鎮流熒光燈電路中,磁環工作在可飽和狀態,在每次磁化過程中,其μ值必須過其峰值。
在初期,可飽和脈沖變壓器(磁環)磁導率隨著Ic的增長而增長(圖2);Ic增長到一定值,可飽和脈沖變壓器的磁導率μ過圖2中峰值點,磁環繞組感應電壓V環=-Ldi/dt,而磁環繞組電感量L=μN2S/ι(此公式還說明了磁環尺寸在這方面的作用),也就是說磁環繞組感應電壓與可飽和脈沖變壓器(磁環)磁導率μ成正比,磁環繞組感應電壓V環過峰值(關於磁環繞組內電流的情況在後文說明,這里先以實測波形圖說明),三極體基極電流Ib同步過峰值(圖2、圖3),圖2下半部分為三極體Vce、Ic、Ib波形圖,圖2上半部分和下半部分有一根垂直的連線,把基極電流Ib的峰值點和可飽和脈沖變壓器的磁導率μ的峰值點連到了一起,這是外部電路改變三極體工作狀態的重要信號點,也就是三極體由導通轉變為截止的第一個轉折點。隨著V環的下降Ib也下降,但這時基區內部的電壓仍然是正的,當磁環繞組感應電壓V環低於基區內部的電壓時(基區外電路所加電壓下降到低於基區內部的電壓,但仍然是正的),少數的載流子就從基區流出,基極電流反向為負值Ib2(圖3深色曲線2);圖3顯示了三極體基極電流Ib峰值(深色曲線2)和磁環繞組感應電壓峰值(淺色曲線1)是同步的,過峰值後基極電流反向為負值。在這期間,基區電流(稱為IB2)是負,但是Vce維持在飽和壓降Vcesat(圖4淺色曲線1),而Ic電流正常流動(圖4深色曲線2),這時期對應存儲時間(Tsi)。在這段時間Vbe始終是正的,但是基區電流(稱為IB2)是負的。有的書上說導通管的關閉是因為其基極電位轉變為負電位,也有的說「T1(磁環)飽和後,各個繞組中的感應電勢為零」,這不符合實際情況,從波形圖上我們可以清楚地看到這段時間Vbe始終是正的。導通管的基極電位轉變為負電位是在Ic存儲結束,流過磁環繞組的電流達到峰值-Ldi/dt等於零的時刻之後,而不是在Ic存儲剛開始的時刻。
不少書刊說導通管的關閉是因為其基極電位轉變為負電位,這里多加幾幅插圖來說明。
從圖5可以看到在整個三極體集電極電流Ic導通半周期內,其基極電壓Vbe都是正的,一直到Ic退出飽和開始下降;從圖6可以看到在整個三極體集電極電流Ic導通半周期內,其磁環繞組感應電壓V環也都是正的,一直到Ic退出飽和才開始下降變負。
比較圖5和圖6可以看到在三極體集電極電流Ic接近最大值,也就是三極體進入存儲工作階段時Vbe>V環,這也可以用來解釋IB2是負值的原因。
基極電流反向為負值是因為三極體進入存儲工作階段時Vbe>V環,但是,由於V環是正的,所以基極電流反向電流是「流」出來,而不是「抽」出來的。
磁環次級繞組電壓是由流經電感的電流-di/dt所決定,過零點在峰值點,即電流平頂點(圖7);經過電感流向燈管的電流IL,在磁環繞組和扼流電感上產生感應電壓,其過零點為IL的峰值頂點(di/dt=0)(圖8),這里也可以看到V環變負的真正時間。
1.2 三極體從存儲結束退出飽和,到三極體被徹底關斷(tf)——第二個轉折點及第三個轉折點
(1)三極體進入存儲時間階段,Ib變為負值並一直維持(圖4淺色曲線A);三極體存儲結束退出飽和:當Ib負電流絕對值開始減小的時刻(圖4淺色曲線A),也就是Ic存儲結束開始減小(圖4深色曲線2),Vce離開飽和壓降Vcesat開始上升的時刻(圖4淺色曲線1),這也就是三極體由導通轉變為截止的第二個轉折點。整個過程也由兩部分組成,開始很快降低,後面還有很長一段電流很小的拖尾。
當沒有殘余電荷在基區裡面時,IB2衰減到零,而Ic也為零,這是下降時間,三極體被徹底關斷,BC結承擔電路電源電壓,一般應為310V左右(圖4淺色曲線A上毛刺對應的時刻淺色曲線1Vce值為314V))。也就是三極體由導通轉變為截止的第三個轉折點。
在第二個轉折點到第三個轉折點這段時間,Vce離開飽和壓降Vcesat,開始上升到電路電源電壓。(圖4淺色曲線1)
(2)電感電流IL與上下兩個三極體集電極電流Ic1、Ic2的關系,C3R2的作用(關斷過程之二):
在第二個轉折點與第三個轉折點之間Ic1Ic2的波形有一個缺口,IL波形沒有缺口。
三極體Ic存儲結束,電流開始快速下降,後面還有很長一段電流很小的拖尾;這時另一個三極體仍然是截止的,還沒有開始導通,這樣就會造成一個電流缺口(圖9)。但是電感L上的電流是不可能中斷的,這個缺口由上管CE之間的R2C3的充放電電流來填補(圖10)。
上管從Ic存儲結束,Vce開始上升,整個過程也由兩部分組成,開始很快降低,後面還有很長一段電流很小的拖尾,Vce從零上升到310V,C3也得充電到310V,其充電電流即為填補缺口的那部分電流(圖10),電感L中的電流得以平滑過渡。Vce從零上升到310V,C3也得以充電到310V的那一時刻,其充電電流被關斷。VT1從截止轉為導通時,R2C3放電,其放電電流填補電流缺口。
對於這一點,有的書上是這樣說的:「C3R2組成相位校正網路,使輸出端產生的基頻電壓同相」說的應該就是這個意思。
R2C3的存在,實際上也避免了兩個三極體電流的重疊,即一個三極體尚未關斷,另一個三極體已經導通,所謂「共態導通」的問題,提供了一個「死區時間」。
二、三極體是怎樣由截止轉變為導通的?有的書刊上說是三極體基極通過磁環次級繞組「得到正電位的激勵信號電壓而迅速導通」,實際上從三極體Ic存儲結束的這一時刻開始,磁環次級繞組的電壓即過零開始變為正電位,但是直到VT2被徹底關斷那一刻以前,VT1一直沒有開通。圖5、圖6中可以清楚地看到三極體產生集電極電流Ic的時刻落後於基極電壓Vbe(磁環繞組感應電壓V環)變正的時刻這一段時間。
確切地說,三極體產生集電極電流Ic(開始開通)的准確時刻應該是另一個三極體被徹底關斷的時刻。從整個電子鎮流熒光燈電路來說,這也就是前面所說三極體由導通轉變為截止的第三個轉折點。從時間上來說三極體產生集電極電流Ic(開始開通)的准確時刻也就是R2C3上的充放電電流終了的時刻,而這個時刻也正是另一個三極體被徹底關斷的時刻。
從波形圖上看,三極體產生集電極電流Ic(開始開通)的時刻,正是電感L兩端電壓的峰值點(圖11)。
另一管Ic的開通:電感L中的電流不能突變,而此時Vbe已為正,三極體產生一個反向電流,此時也正好是電感L兩端電壓的峰值點(圖11)。
為什麼在電子鎮流熒光燈電路中三極體的上升時間tr我們不予以關注?從上面對三極體集電極電流Ic的開通過程就可以得到答案。在這里,三極體集電極電流Ic的上升過程不符合三極體的上升時間tr的定義,因此tr在這里也就失去了它原來的意義。
由於從三極體Ic存儲結束的這一時刻開始,磁環次級繞組的電壓即過零開始變為正電位,但是在R2C3上的充放電電流終了那一刻以前,正常情況下VT1一直沒有開通;必須注意的是,當線路調整不好的時候,Ic會產生一個有害的毛刺。
2 三極體集電極電流Ic初始值的討論
帶電感負載的開關三極體,在三極體關斷時因電感產生反電動勢會收到一個高電壓。但是,在目前國內大量採用的電子鎮流熒光燈半橋電壓反饋電路中,開關三極體電壓的選擇,是不考慮這個反電動勢的;在實際生產中,用世界上最好的示波器去觀察,也看不到高於整流濾波後電源電壓的波形;對於燈用三極體設計生產廠家來說,三極體的電壓參數選取得是否合理,關繫到如何真正做到「低成本、高可靠」;如果不切實際地把三極體的電壓參數選高了,用戶最需要的電流特性就會受到影響。那麼,電路中的這個反電動勢,是通過什麼渠道泄放掉的?在R2C3上的充放電電流終了後,實際上就是通過三極體集電極電流Ic初始值泄放的。(三極體CE並聯反向二極體的話,這個初始值被二極體分流一部分)。
由於電感L中的電流不能突變,三極體集電極電流Ic的初始值必須和R2C3上的充放電電流終了值一致。R2C3上的充放電電流的初始值在數值上與另一個三極體Ic的關斷終了值一致,但方向相反;而R2C3上的充放電電流的終了值與初始值相差不大,三極體集電極電流Ic一個很大的負電流初始值就是這樣來的。
這個很大負電流的流經方式要分四種情況討論:
(1)三極體BE並聯反向二極體-三極體BC結(圖12);
(2)三極體CE並聯反向二極體(圖13);
(3)三極體BE、CE同時並聯反向二極體(圖14);
(4)三極體BE、CE都沒有並聯反向二極體(圖15)。
在這四種情況中,我們首先討論第一種情況:
從圖12、圖16可以看到,流經三極體集電極的電流Ic從三極體BE之間的二極體流過(圖16)。三極體集電極-發射極電壓Vce加的是負電壓,三極體反向工作。
在這以前,人們一直在三極體的關斷功率損耗上做文章,降低三極體的關斷功率損耗,以提高可靠性。其實三極體反向工作這一段時間的反向功率損耗也應該引起足夠的注意,因為這一段時間三極體上的工作電壓、電流、延續時間都比較可觀,因此其上的功率損耗也比較可觀。
實際生產中,不加BE反向二極體,有一定比例的三極體損壞,且是BE結損壞,就認為是三極體BE反向耐壓不夠,這是誤解。應該是負電流的流經渠道不暢造成三極體功率損耗過大。
第二種情況,三極體CE並聯反向二極體(圖13):另一個三極體徹底關斷、R2C3充放電結束的時刻,電感IL內的電流(相當於R2C3充放電電流終了值)大部分流經VD6(VD7),少部分仍然流經三極體BC結(體現為三極體集電極電流Ic)。
第三種情況,三極體BE、CE同時並聯反向二極體(圖14):另一個三極體徹底關斷、R2C3充放電結束的時刻,電感IL內的反向電流(相當於R2C3充放電電流終了值)大部分流經CE並聯反向二極體VD6(VD7),少部分仍然流經三極體BE並聯反向二極體-三極體BC結(體現為三極體集電極電流Ic)。
第四種情況,採用DB3觸發的小功率節能燈在三極體功率餘量足夠時,可以不加BE反向二極體(圖15),這是因為負電流有一個通過磁環次級繞組、基極電阻、三極體BC結的流經渠道(圖17Ib剛開始上跳時的波形),基極迴路帶電容的半橋電路不能沒有BE並聯反向二極體。
採用BUL128D這一類帶續流二極體的抗過驅動三極體,不要再加CE二極體。
三極體BE、CE並聯反向二極體(基極迴路帶電容的半橋電路在BE並聯反向二極體上還串聯有電阻)對整個電路的工作狀況有很大影響,特別是會對燈管起輝和三極體電流波形產生影響。
3 Ic電流上升過程的討論
電路工作狀態下可飽和脈沖變壓器(磁環)磁導率變化曲線的飽和點和三極體的存儲時間ts是工作周期的重要決定因素。那麼什麼是「電路工作狀態下」?其實就是那個時候的Ic電流上升過程,更准確地說是流過磁環初級繞組的電流、三極體儲存階段流過的電流。這句話實際上包含了兩重意思:一方面肯定了可飽和脈沖變壓器(磁環)磁導率變化曲線和三極體的存儲時間ts的重要性;另一方面也沒有否定電路其他元器件(電容、電感、燈管)對電路工作狀況的重要作用。
(1)下管VT2剛開始導通時,電路相當於RLC串聯電路加上直流電壓(圖18):
電路電壓方程:
L+Ri+idt=u (各段壓降之和)
電壓平衡方程式是一個二階微分方程,它的解與u的形式和u的初始條件(K接通時的u值)有關。
加直流電壓(圖18)
電路電壓方程:
L+Ri+idt=U
瞬態電流分下列三種情況(圖19):
①在R/2>時(過阻尼) i=e-αtshΥ.t
②在R/2=時(臨界阻尼) i=te-αt
③在R/2>時(欠阻尼),根據電路的實際工作情況,符合該式
i=e-αtsinβ.t
(振盪頻率f=)
盡管加的是直流電壓,但電路中卻可能存在著振盪電流。因為電路中存在著電阻,所以其振幅是衰減的。
(2)下管VT2截止、上管VT1導通時,電路相當於電容充電後通過RL放電(圖20):
電路電壓方程:L+Ri+idt=0
瞬態電流為:當R/2<時
i=e-αtsinβt(衰減振盪)
式中:α= β= γ=
U0:電容上的初始電壓。
負載電流不但受燈動態電阻RL影響,而且同時受可飽和脈沖反饋變壓器(磁環)可變初級阻抗ZT、三極體存儲時間ts的調制。
瞬態電流通過有效磁導率μe變化對電路穩態工作的控製作用:有效磁導率μe高,脈沖反饋變壓器初級阻抗提高,較小的電流瞬時值就可以得到足夠的V環,使電路提前轉換。開關頻率提高,電流初始值下降。
開關頻率的下降會使得燈電流增加,燈電流增加的同時又提高了脈沖反饋變壓器磁化場Hm。這樣,在電路負變化過程中得以實現一定程度的頻率反饋。
可以利用電路方程進行更深入的討論,公式本身是可信的,但如何將電路的實際工作狀況轉換成准確的電路模型卻是很困難的。
要准確地描繪出流經三極體的電流變化曲線實際上是很困難的,因為它受較多因素的影響。數學推導公式中的R在燈啟輝後兩端還並聯有一個電容C;除了數學推導公式中已經提到的諸因素以外,其實三極體並不是一個單純的開關,燈管也不是一個純電阻R,燈絲溫度、負阻特性、點火電壓等因素都會嚴重影響電流變化曲線。這里只提供了一個思路,還沒有準確地描繪出流經三極體的電流變化曲線,但是作為一種定性分析,再結合實際波形圖,對解決實際問題還是很有指導意義的。
例如三極體ts的測試,應該在什麼條件下?Ic是多少,基極加什麼樣的電壓?通過文章前面的分析,應該是比較清楚了。三極體進入存儲工作階段時Vbe>V環,但是,由於V環是正的,基極電流反向電流是「流」出來的,而不是「抽」出來的。所以,傳統的開關三極體ts測試時加負電壓抽取的方法是不符合燈用三極體的實際工作情況的。
磁環尺寸、磁環初級繞組圈數N在電路中的作用,通過圖2也可以得到解釋,H=NI,N增加H也相應增加,有效磁導率μe也相應變化,其峰值點到來的時間提前,又因為磁環繞組電感量L=μN2S/ι,V環也相應增大;而磁環次級繞組圈數與次級繞組輸出電壓成正比,都會對三極體IB產生影響,但是由於電流和頻率之間的反饋作用,這種影響得到一定的緩和。磁環有效導磁率和三極體ts配合工作的原理也可以得到一定的解釋。磁環尺寸對工作頻率有很大影響,磁環尺寸越小就容易飽和,所以工作頻率就越高。
三極體在燈電路中的實際工作情況與在基極加一個方波電壓,再在集電極接一個純電阻負載R這種測量三極體開關參數的概念式是不完全相同的。
三極體的集電極電流Ic並不完全受基極電壓的控制,諧振迴路其他元器件(電容、電感、燈管)對其工作狀況有重要影響。
7. 我想知道電源上所謂的AT介面
你是指AT的電源吧, 是ATX的前身。AT電源不能關機時關閉電源,還需手動關閉電源。這是ATX電源與它的最大區別。
AT電源
AT與ATX
AT電源供應器主要應用在早期的主板上(如AT主板和Baby AT主板),如今,AT電源供應器已被淘汰。AT電源供應器功率一般為150W~220W,共有四路輸出(+5V、-5V、+12V、-12V),另向主板提供一個P.G.信號。AT電源供應器的體積是150mm×140mm×86mm。
對於電腦啟動與關機,如果使用AT電源,關閉電腦電源開關後,也就真正關閉了電源。
ATX電源廣泛應用於電腦中,與AT電源相比,它更符合"綠色電腦"的節能標准,它對應的主板是ATX主板。 1.ATX電源的特點 與AT電源相比,ATX電源增加了「+3.3V、+5VSB、PS-ON」三個輸出。其中「+3.3V」輸出主要是供CPU用,而「+5VSB」、「PS-ON」輸出則體現了ATX電源的特點。 ATX電源最主要的特點就是,它不採用傳統的市電開關來控制電源是否工作,而是採用「+5VSB、PS-ON」的組合來實現電源的開啟和關閉,只要控制「PS-ON」信號電平的變化,就能控制電源的開啟和關閉。「PS-ON」小於1V伏時開啟電源,大於4.5伏時關閉電源。 2.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(脈寬調制)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,為啟動電源作好准備。 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9、11腳無輸出脈沖,使兩個開關管都截止,電源就處於待機狀態,無電壓輸出。而當第4腳為0V時,TL494就有觸發脈沖提供給開關管,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的輸入為+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。 3.主板無法加電的故障分析 由於ATX電源的開啟受制於主板的電源監控部件,所以當ATX主機出現無法加電的故障時,不能立刻確定故障是電源本身還是主板的「電源監控部件」,給維修帶來一定難度。 根據以上分析,我們可在「PS-ON」輸出與地之間接一個100 OHM 左右的電阻,使「PS-ON」變為低電平,就能啟動ATX電源,這樣即可區分故障部位。同時也提示我們,如果ATX主板的「電源監控部件」出現故障,由於它的維修有較大難度,我們可以跳過「電源監控部件」,直接控制「PS-ON」的電壓,就能開啟或關閉主機。當然,此時主機的自動關閉功能沒有了。
主要有兩點不同:介面和電壓
ATX 電源引腳為 20 腳,其中第一腳為方型,其餘為圓型;
一、兩種電源外部介面比較
1、ATX電源介面
它採用20腳的雙排長方形插座,具有防插錯設計,其20個腳分別如下:5.0V;5.0V;-5.0V;GND;GND;GND;PS-ON;GND;-12V;3.3V;12V;5VSB;PW-OK;GND;5.0V;GND;5.0V;GND;3.3V;3.3V。
一種典型的ATX電源 MODEL:ATX-200SE-3,其性能指標如下。
INPUT:220V 2.5A 50Hz
OUTPUT:3.3V(14A),+5.0V(22A),+12V(6A),-5V(0.5A),-12V(0.8A),+5VSB(0.72A)
2、AT電源介面
它由兩組介面組成,一組叫P8, 一組叫P9,兩個都是六腳的電源插口,使用時不能插錯,其12個腳排列分別如下。
P8:5.0V;5.0V;5.0V;-5.0V;GND;GND。
P9:GND;GND;-12V;+12V;5.0V;PG。
一種典型的AT電源MODEL:AT-200,其性能指標如下。
INPUT:110/220V(5/2。5A) 50Hz/60Hz
OUTPUT:+5.0V(20A),+12V(8A),-5V(0.5A),-12V(0.5A)
3、兩種電源比較
共同點:都有+5.0V,+12V,-5V,-12V,而且供電電流基本相同,ATX電源的PS-ON與AT電源的PG功能相同,實際上在某些(例如華碩TX-97E)同時備有AT與ATX規格電源插口的主板上上述相同電源腳都是焊在一起的。
不同點:(1)ATX電源除具有AT電源的全部引腳功能外還有+3.3V供電;(2)ATX電源具有+5VSB腳,只要ATX電源一上電,+ 5VSB腳便可輸出+5V電壓,最大約100mA的電流。它主要供電腦內部一部分電路在關機狀態下要保持工作的晶元使用,完成電腦喚醒功能;(3)ATX 電源上還有PS-ON腳,它是電腦主板控制ATX電源開關的控制端,當PS-ON為低電壓時ATX電源激活輸出+5V、+12V、-12V、-5V等,否 則停止電源供電(除+5VSB外)。
盡管上述ATX電源較AT電源功率標得略大一點,但這兩種電源實際上同屬200W電源,其指標的大小因廠家不同而定,實際輸出功率沒有多大 區別,這從內部主電路的三極體的用料和輸出變壓器大小也可以看出。筆者曾測試過多種開關電源,發現當開關電源的+5V端接有負載(例如用兩電阻絲並聯)輸 出10A電流時,標有200W及230W的電源其壓降多數已超出5%,同樣情況下標有250W功率的電源輸出壓降要小得多。另外市場上某些標有230W的 電源其功率甚至不如某些標有200W的電源。「原裝機」電源的長處並不是功率較大,而是用料考究,電源高頻濾波電路中的電容一般多用CBB電容,比普通電 源用的滌綸電容要貴得多。同樣是電解電容,「原裝機」的要大些。由於用料不一樣,「原裝機」的可靠性要高,輸出電壓的紋波要小。購買電源真是一分價錢一分 貨。
二、ATX電源用於AT主板
將ATX電源20芯上+5V、+12V、-5V、-12V、GND分別移植到P8、P9上。(當然要換插座)。
ATX的的+3.3V及+5VSB不用,PS-OK作PG用,PS-ON與GND線接於AT的電源開關的兩腳上,作開關輸入用。當開關按下時,PS-ON與地線相連,電源啟動,當PS-ON與GND線斷開後,電源關閉。
筆者曾遇到過一台HP原裝機,用戶想利用其電源,但該電源類似ATX電源,只有電啟動,用上述方法成功地改造成了AT電源。
三、AT電源用於同時備有AT與ATX的主板
這種主板如華碩TX97-E,本身可以用AT電源或ATX電源,如果用AT電源則此時該主板不具有ATX電源的功能。如果想讓該主板具有ATX功能,須用ATX電源。改造方法(以華碩TX97-E為例)。
TX97-E版本V1.20之後的主板其ATX插座並沒有用到+3.3V,為了證實這點可以用萬用表量一下,會發現+3.3端為懸空腳,並且 該主板上沒有為ATX與AT 電源設置跳線。由於該主板的兩電源插座上許多電源線是相通的,所以要將AT電源改為ATX電特性,其插座不需變動,只需在 ATX插座上增加兩路線便可。
1.輸入+5VSB:採用外部提供+5V辦法,一般可用變壓器方式,平時主板耗電亦不大(6mA),當然最佳是採用如ATX電源式的輔助開關電源。(電子市場有購)
2.輸出PS-ON:一種最簡陋的辦法是用該路線去控制一隻繼電器,當PS-ON低電平時,繼電器吸合,反之繼電器斷開。繼電器安置在AT電 源盒內,觸點直接控制220電源的斷合,替代原AT電源開關作用(當然那根黑色粗尾也要被去掉了)。這樣做使得PS-ON與交流隔離,當然PS-ON無法 直接驅動繼電器,中間需用三極體放大,而繼電器這部分的用電可以取自+5VSB,電路見圖1。當然如果想改得更高級一點則可以參照ATX電源原理圖改。要 提醒的是,繼電器上交流220V絕對要與控制側隔離。
如果主板同時要用+3.3V電源,改當然是可以的,但太復雜了,不如買個新的ATX電源。由於ATX電源工作方式的特殊性,其內部器件的要求相對來說應該高些,如濾波網路應該多一些。
由於我國電壓為220V,較某些國家用110V電壓高,故電源管更易損壞,220V整流後為300V, 如果用單管理論計算耐壓須 1000V。由於高耐壓管較低耐壓管品種少,質量要求高,並且價格貴,故實際有些用不到這么好的管子。盡管你用的是ATX電源,關機還是應盡可能切斷電源 為妙。
或許您的AT 主板想用ATX電源,或者您的ATX主板想利用AT電源,本文將會對您很有幫助。
8. 計算機ATX電源和AT電源的區別及介面定義對照
眾所周知,ATX電源與AT電源有許多地方不一樣,除去輸出到底板的插頭形狀不同外,其內部也有許多地方不相同。由於ATX電源推出時間不長,其它的認識一般僅限於其外表功能的描述,多數ATX電源還處於保修期,所以我們很少見到其內部電路。相信某些電腦用戶會象我一樣,望著自已的同時備有AT與ATX規格電源插口的主板而依舊用著AT電源,有時會想是否能將自已的AT電源改為ATX電源呢?下面我想從外到內談談這兩種電源的異同。字串9一、兩種電源外部介面比較字串71.ATX電源介面它採用20腳的雙排長方形插座,具有防插錯設計,其20個腳分別如下:5.0V;5.0V;-5.0V;GND;GND;GND;PS-ON;GND;-12V;3.3V;12V;5VSB;PW-OK;GND;5.0V;GND;5.0V;GND;3.3V;3.3V。一種典型的ATX電源MODEL:ATX-200SE-3,其性能指標如下:INPUT:220V2.5A50HzOUTPUT:3.3V(14A),+5.0V(22A),+12V(6A),-5V(0.5A),-12V(0.8A),+5VSB(0.72A)2.AT電源介面它由兩組介面組成,一組叫P8,一組叫P9,兩個都是六腳的電源插口,使用時不能插錯,其12個腳排列分別如下。P8:5.0V;5.0V;5.0V;-5.0V;GND;GND。P9:GND;GND;-12V;+12V;5.0V;PG。一種典型的AT電源MODEL:AT-200,其性能指標如下。INPUT:110/220V(5/2。5A)50Hz/60HzOUTPUT:+5.0V(20A),+12V(8A),-5V(0.5A),-12V(0.5A)3.兩種電源比較共同點:都有+5.0V,+12V,-5V,-12V,而且供電電流基本相同,ATX電源的PS-ON與AT電源的PG功能相同,實際上在某些(例如華碩TX-97E)同時備有AT與ATX規格電源插口的主板上上述相同電源腳都是焊在一起的。不同點:(1)ATX電源除具有AT電源的全部引腳功能外還有+3.3V供電;字串7(2)ATX電源具有+5VSB腳,只要ATX電源一上電,+5VSB腳便可輸出+5V電壓,最大約100mA的電流。它主要供電腦內部一部分電路在關機狀態下要保持工作的晶元使用,完成電腦喚醒功能;(3)ATX電源上還有PS-ON腳,它是電腦主板控制ATX電源開關的控制端,當PS-ON為低電壓時ATX電源激活輸出+5V、+12V、-12V、-5V等,否則停止電源供電(除+5VSB外)。盡管上述ATX電源較AT電源功率標得略大一點,但這兩種電源實際上同屬200W電源,其指標的大小因廠家不同而定,實際輸出功率沒有多大區別,這從內部主電路的三極體的用料和輸出變壓器大小也可以看出。筆者曾測試過多種開關電源,發現當開關電源的+5V端接有負載(例如用兩電阻絲並聯)輸出10A電流時,標有200W及230W的電源其壓降多數已超出5%,同樣情況下標有250W功率的電源輸出壓降要小得多。另外市場上某些標有230W的電源其功率甚至不如某些標有200W的電源。「原裝機」電源的長處並不是功率較大,而是用料考究,電源高頻濾波電路中的電容一般多用CBB電容,比普通電源用的滌綸電容要貴得多。同樣是電解電容,「原裝機」的要大些。由於用料不一樣,「原裝機」的可靠性要高,輸出電壓的紋波要小。購買電源真是一分價錢一分貨。二、ATX電源用於AT主板將ATX電源20芯上+5V、+12V、-5V、-12V、GND分別移植到P8、P9上。(當然要換插座)。ATX的的+3.3V及+5VSB不用,PS-OK作PG用,PS-ON與GND線接於AT的電源開關的兩腳上,作開關輸入用。當開關按下時,PS-ON與地線相連,電源啟動,當PS-ON與GND線斷開後,電源關閉。筆者曾遇到過一台HP原裝機,用戶想利用其電源,但該電源類似ATX電源,只有電啟動,用上述方法成功地改造成了AT電源。三、AT電源用於同時備有AT與ATX的主板這種主板如華碩TX97-E,本身可以用AT電源或ATX電源,如果用AT電源則此時該主板不具有ATX電源的功能。如果想讓該主板具有ATX功能,須用ATX電源。改造方法(以華碩TX97-E為例)。TX97-E版本V1.20之後的主板其ATX插座並沒有用到+3.3V,為了證實這點可以用萬用表量一下,會發現+3.3端為懸空腳,並且該主板上沒有為ATX與AT電源設置跳線。由於該主板的兩電源插座上許多電源線是相通的,所以要將AT電源改為ATX電特性,其插座不需變動,只需在ATX插座上增加兩路線便可。1.輸入+5VSB:採用外部提供+5V法,一般可用變壓器方式,平時主板耗電亦不大(6mA),當然最佳是採用如ATX電源式的輔助開關電源。(電子市場有購)2.輸出PS-ON:一種最簡陋的法是用該路線去控制一隻繼電器,當PS-ON低電平時,繼電器吸合,反之繼電器斷開。繼電器安置在AT電源盒內,觸點直接控制220電源的斷合,替代原AT電源開關作用(當然那根黑色粗尾也要被去掉了)。這樣做使得PS-ON與交流隔離,當然PS-ON無法直接驅動繼電器,中間需用三極體放大,而繼電器這部分的用電可以取自+5VSB,電路見圖1。當然如果想改得更高級一點則可以參照ATX電源原理圖改。要提醒的是,繼電器上交流220V絕對要與控制側隔離。如果主板同時要用+3.3V電源,改當然是可以的,但太復雜了,不如買個新的ATX電源。由於ATX電源工作方式的特殊性,其內部器件的要求相對來說應該高些,如濾波網路應該多一些。由於我國電壓為220V,較某些國家用110V電壓高,故電源管更易損壞,220V整流後為300V,如果用單管理論計算耐壓須1000V。由於高耐壓管較低耐壓管品種少,質量要求高,並且價格貴,故實際有些用不到這么好的管子。盡管你用的是ATX電源,關機還是應盡可能切斷電源為妙。