电脑电源工作原理 常见故障维修经验总结 (3)
3．自动稳压控制电路
1）+3.3V自动稳压输出电路
ATX电源在T1副边+3.3V输出端设置了二次自动稳压控制电路，通过改变L6可变感抗，控制+3.3V输出电压精确稳定。若输出电压上升，经R31、R30取样的IC4的UR电位上升，UK电位下降，VT11饱和导通。在T1副边N2绕组L6侧交变矩形脉冲的正半周期间，VD11截止，VD13导通，VT11的c极电位0.7V；在负半周期间，VD13截止，VD11导通，由VT11的e、c极饱和导通向L6注入的反向电流使L6可变感抗增大，导致VD12整流输出电压降低。3.3V电压下降又使VT11导通程度减弱，注入L6的反向电流使L6可变感抗减小，VD12整流输出电压上升，最后使3.3V电压稳定。R29、C25组成IC4(WL431)的负反馈控制回路。
2）+5V、+12V自动稳压控制电路IC1的1、2脚误差放大器，取样电阻R33、R34、R35构成+5V、+12V自动稳压控制电路。R39、C32组成误差放大器负反馈回路。当+5V或+12V输出电压升高时，IC1同相端1脚电位大于反相端2脚基准电压，使8、11脚输出相位差180°的低电平脉宽变窄，VT3、VT4截止时间变短，即VT1、VT2导通时间变短，T1原边绕组的矩形脉宽变窄，经副边降压绕组整流输出的各组直流电压下降。反之稳压控制过程相反。
4．自动保护控制电路
1）+3.3V、+5V过压，-5V、-12V欠压保护电路
R32、VZ4组成+3.3V过压取样电路，+5V过压取样信号一路加至VZ5，另一路至R48，作为欠压取样电路的偏置电压；由R46、R47、R48、VD21组成欠压取样电路，-12V欠压取样信号接至R47，-5V欠压取样信号接至VD21。ATX电源输出电压正常时，保护电路不影响IC1 4脚死区控制电平。当出现+3.3V输出过压时，稳压管VZ4击穿导通；+5V输出过压，稳压管VZ5击穿导通；-5V、-12V输出欠压，负电位的绝对值越小，在分压器R48、R46、R47、VD21的公共接点VD22正极处所形成的监控信号电位越高，导致VD22导通。过压、欠压保护信号最终汇集在VT5基极，只要取样信号有一路过压或欠压，VT5导通，c极零电位，VT6导通，基准电压5V经VT6的ec极，一路经VD23、R44加至VT5的b极，加强VT5导通，另一路经VD24加至IC1的4脚，封锁8、11脚脉宽调制输出，使VT2、VT1截止，停止各路电压输出。
为防止ATX电源受控启动瞬间，电源输出电压尚未达到标称值时，出现-5V、-12V欠压保护误动作，从而使VT5、VT6导通，造成错误地向IC1的4脚送出约4.2V高电平，导致ATX电源不能被受控启动，引入了启动电容C34。开机瞬间电容C34两端电压不能突变，VT5、VT6截止，不影响此IC1的4脚死区控制电平。
2）过流保护控制电路
过流保护控制是根据输出负载越重，流过T1原边线圈N1的电流越大，同时流过T2副边线圈N5的电流也越大，T2原边线圈N1、N2的VT3、VT4集电极截止电压越高的规律，从T2原边绕组电源输人经VD14、R54进行取样，经VD19、R53、在C28建立累积电压，经R49至R52分压，一旦过流保护的采样电压平均值超过稳压管VZ3的稳压值，VT5、VT6导通，使IC1的4脚电压为高电平，封锁8、11脚脉宽调制输出，使VT2、VT1截止，停止各路电压输出。
任务3 掌握计算机稳压电源常见故障处理
检修ATX开关电源，应从PS-ON和PW-OK、+5V SB信号人手。脱机带电检测ATX电源待机状态时，+5V SB、PS-ON信号高电平，PW-OK低电平，其他电压无输出。ATX电源由待机状态转为启动受控状态的方法是：用一根导线把ATX插头14脚PS-ON信号，与任一地端3、5、7、13、15、16、17中的一脚短接，此时PS-ON信号为零电平，PW-OK、+5V SB信号为高电平，开关电源风扇旋转，ATX插头+3.3V、+5V、+12V有输出。
一、常见故障分析与处理
1．电源无输出
当电源在有负载情况下，测量不出各输出端的直流电压时即认为电源无输出。这时应先打开电源检查保险丝，通过保险丝熔断情况来分析故障范围。
1）保险丝熔断并发黑
说明有严重短路现象，应重点检查整流滤波和功率逆变电路。
(1)交流滤波电容C3、C4因交流浪涌电压击穿而短路，有些ATX电源交流滤波电路比较复杂，应检查是否有短路的元件。
(2)交流主回路桥式整流电路中某个二极管击穿。损坏原因：由于直流滤波电容C5、C6一般为330μF或470μF的大容量电解电容，瞬间充电电流可达20A以上。所以瞬间大容量的浪涌电流易造成整流桥中某个性能略差的整流管烧坏。另外交流浪涌电压也会击穿整流二极管而短路。
(3)整流滤波电路中的直流滤波电容C5、C6击穿，甚至发生爆裂现象。损坏原因：由于大容量的电解电容耐压一般为200V左右，而实际工作电压达到150V左右，接近额定值。因此，当输入电压产生波动或某些电解电容质量较差时，就容易发生击穿电容现象。另外当电解电容发生漏电时，就会严重发热而爆裂。
(4)直流变换电路中的功率开关晶体管VT1、VT2和换向二极管VD1、VD2击穿损坏。损坏原因：由于整流滤波后的输出电压一般高达300V左右，逆变功率开关管的负载又是感性负载，漏感所形成的电压峰值可能接近于600V，而VT1、VT2的耐压Vceo只有450V左右。因此当输入电压偏高时，某些耐压偏低的开关管将被击穿。所以可选择耐压更高的功率开关管。
2）保险丝熔断但不发黑
说明不是短路引起保险丝熔断。
(1)通电瞬间烧断保险，多为瞬间的大电流将保险冲断，如开机时直流滤波电容的充电电流。
(2)使用过程中烧断保险，多为负载过大所致。
3）保险丝未熔断
如电源无输出。而保险丝完好，则应检查电源控制线路中是否有开路、短路现象，以及过压、过流保护电路是否动作，辅助电源是否完好等。
(1)交流输入回路的限流电阻THR开路，此时测不到300V直流电压。开关电源采用220V直接整流滤波电路，当接通交流电压时会有较大的浪涌电流(电容充电电流)，浪涌电流易造成限流电阻或保险丝熔断。
(2)辅助电源无+5V电压输出。应重点检查辅助电源电路中的相关元件，如辅助电源电路VT15振荡管损坏，VZ16稳压管、VD30、VD41二极管击穿短路，限流电阻R72或启动电阻R76断路等。
(3)脉宽调制芯片TL494损坏，电压比较器LM393损坏。另外如IC10、VT7短路，会使IC1的4脚的电压为高电平，而处于待机状态。
(4)直流输出端有短路，此时短路保护会起作用。其现象是开机瞬间电源指示亮，然后马上又熄灭。应仔细检查±5V、±12V线路是否有破损或电路板上有击穿的器件。一般最为常见+5V直流回路的肖特基二级管被击穿。
(5)直流输出过压，此时过压保护会起作用。此时应检查+5V、+12V自动稳压控制电路是否损坏，使自动稳压控制失效。
2．受控启动后直流电源无输出
(1)T2原边VT3、VT4推动管损坏，R54电阻阻值变大；
(2)半桥功率变换电路开关管VT1、VT2至少有一个开路；
(3)防偏磁电容C8容量变小或开路。
3．电源有输出，但开机不自检
这主要是因为电源的PW-OK信号延迟时间不够或无输出造成的。开机后，用电压表测量PW-OK的输出端(电源插头的8脚)有无+5V。此时应检查比较器LM393是否损坏。如因延时不够，则应检查延时电路中的电阻R104和电容C60。
4．电源负载能力差
电源负载能力差主要表现为：电源在轻负载情况下，如只向系统板、软驱供电时，能正常工作，而在配上大硬盘、扩充其他设备时，往往电源工作就不正常。这种情况一般是功率变换电路的开关管VT1、VT2性能不好，滤波电容器C5、C6容量不足。更换滤波电容时应注意2个电容的容量和耐压值必须一致。
5．电源输出电压不准
如果只有一档电压偏离额定值，而其他各档电压均正常，则是该档电压的集成稳压电路或整流二极管损坏。如全部偏离额定值，则是由IC1的1、2脚误差放大器，R39、C32误差放大器负反馈回路，取样电阻R33、R34、R35、构成+5V、+12V自动稳压控制电路有故障。
在更换电源电路中的二级管时要注意，因为逆变器工作频率较高，一般大于20kHz，另外负载电流也较大，故电源中+5V档采用肖特基高频整流二极管SBD，其余各档也采用恢复特性的高频整流二极管FRD。所以在更换时要尽可能找到相同类型的整流二极管，以免再次损坏。
6．风扇不转或发生响声
计算机电源的风扇通常采用接在+12V直流输出端的直流风扇。如果电源输入输出一切正常，而风扇不转，多为风扇电机损坏。如果发出响声，其原因之一是由于机器长期的运转或运输过程中的激烈振动引起风扇的4个固定螺钉松动；其二是风扇内部灰尘太多或含油轴承缺油，只要及时清理或加入适量的高级润滑油，故障就可排除。
三、计算机电源使用与维护
(1)对供电质量不太好、电压波动比较严重的地方应考虑选择交流稳压电源或选择UPS作为前置电源，以免由于电压的波动影响电源工作。
(2)半桥他激式电源具有空载保护特性，空载时，电源有时会自动切断输出。因此，空载时可能测量不到电源输出电压，这时可接一个3～5Ω功率25W左右的电阻，然后再进行测量。
(3)计算机电源稳压和过压采样保护均以+5V电压为基准，所以只有调试好+5V电压后，才能调试其他三档输出电压值。
(4)ATX电源由于没有电源开关，因此当采用软件关机后，应拔去电源插头或断开插座的电源，以保证安全。
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