电脑主机ATX开关电源工作原理分析
来自：电子报
ATX电源是在AT电源的基础上发展来的，ATX电源与AT电源不同的地方是多了一个+3．3V电源和+5V SB电源。不同品牌 ATX电源的±5V、±12V电源的电路结构基本上相同，但+3．3V电源的电路结构却差别较大。笔者现列举几种+3．3V电源的电路供爱好者参考。
一、图1是《电子报》去年第48期“普及型ATX电源控制电路的工作原理”介绍的普及型ATX电源的+3.3V电源电路图。+3.3V电源由脉冲输出变压器 Tl的5V绕组经线圈L5、L6降压，由共阴极的肖特基整流块D23整流，再经Ll、C28滤波后得到。 L5、L6的电压降与通过其中的电流有关，电流小时压降小，输出电压高，空载时的电压可达9．5V左右。电流大时电压降大，输出电压低。为保证在最大负载时+3．3V电源输出电压不低于+3．3V，线圈L5和L6的电感量应妥善设计。在本例中，L5和L6采用外直径12mm、内径6mm、厚4mm的磁心，用φ0．93mm的漆包线穿绕8T，在负载电流为10A时，未经稳压的输出电压为+3．5V。如果要求负载电流更大，可适当减少线圈的匝数．世纪之星ST-ATX320电源将两个线圈的匝数减少为 7T，+3．3V电源可输出更大的电流。低于最大负载电流及空载时，电源的输出电压会超过+3.3V。为使+3．3V电源输出电压稳定，设置了由 TL43l及Q5等组成的稳压电路。
此时电源的空载输出电压近似等于Vrefx(1+R26／R29)。Vref为TL431管子内部的基准电压值，为2．44V-2．55V，一般取 2．5V，则输出电压约等于2．5×(1+4．7／13)=3．4V。若某种原因使输出电压上升，经R26和R29分压以后，送到控制极R的电位也跟着上升，TL431阴极K的电位下降，经R17使Q5的基极电位下降，Q5通过的电流增大，也就是流经L5和L6的电流增加．其上的电压降增大，于是+3．3V电源的输出电压回落，从而保持了输出电压的稳定。二极管D30、D3l整流成-3．3V电源．Q5中通过的电流包括+3．3V电源和 -3．3V电源的电流，等效于L5和L6中通过了双倍的+3．3V电源的电流，扩展了动态工作范围。实测空载时Q5中通过的电流为57mA，10A负载时通过的电流为6mA。空载时+3．3V电源输出的电压为+3．4V，1OA负载时为+3．28V，能满足使用要求。这种电路的优点是线路较简单，而且输出电压可以调节。若要调高输出电压，可在R29上并联电阻(并联一个150kO电阻，约可提高电压O．1V)。若要降低电压，则在R26上并联电阻。在以下含有TL431的电路中，都可以用这样的方法来调节输出电压。
二、如果把L5、L6中的一个线圈省去，就成了《电子报》今年第2期“ 银河ATX电源工作原理及检修思路”介绍的+3．3V电源。因为只用了一个线圈，线圈的匝数由8T增加到11T。其工作原理与上述电源的工作原理相同，不再赘述。这种电路的稳压性能能够满足要求，线路较为简单，2002年以来有多种品牌的电源如L喜HPS-300S电源、长城ATX-300P4电源等采用了这种电路。
三、上述两种+3．3V电源的输出电压会随着负载的变动而波动．如果要进一步提高输出电压的稳定性，可采用图2的电路，在L8、L9线圈上增设了反馈绕组，经 R1、R2连接到+20V~+25V的辅助电源上。正常工作时，辅助电源经R1、R2向反馈绕组和Q1(经 D1、D2)提供电流，若+3．3V电源的输出电压低于正常值，由R4、R5分压后送到TL43l控制极R的电压也跟着下降，TL431阴极K的电位上升，Q2的电流上升，经R3使Q1的电流增加，分流了反馈绕组的电流，因辅助电源向反馈绕组提供的电流方向是从反馈绕组非同名端输入，反馈绕组电流的减少等效于从同名端电流的增加，于是L8、L9，初级的感抗下降，+3．3V电源的输出电压回升，保持了输出电压的稳定。负载电流与反馈线圈的电流互相没有联系，初级线圈和次级线圈的匝数可以按最佳的效果进行设计，故电路的稳压效果较好。L8、L9线圈的匝数：初级l 1T，反馈绕组25T、Rl、R2的电阻值为数百欧姆。长城250S和 SLPS- 250ATXC等电源采用了此种电路。
四、图3电路是T1脉冲输出变压器一组3．3V的独立绕组。一般T1初级绕组的匝数为2×17 T到2×21 T，次级5V绕组6 T，中心抽头，12V绕组 14T，中心抽头。如果另外单独绕一个4T绕组，在2 T处抽头，就可以作为+3．3V绕组，这种电源的电路比较简单，但变压器的结构比较复杂，而且输出电压不能调整。大水牛ATX-320TB电源、YM-300电源果用了这种电路
五、金河田ATX-320WB&
4电源的+3．3V电源从+5V得电，采用场效应管CEP603AL和TIA31组成的稳压电路，如图4所示。若+3．3V电源因某种原因使输出电压下降，经 R80、R8l、R82分压后，送到TIA3l控制极的电位也随之下降，阴极K的电位上升，场效应管的内阻减少，+3．3V电源的输出电压上升，保持了输出电压的稳定。
六、图5是Logic 235电源的+3．3V电源的电路图(图中未画出与稳压无关的电路)，它从+5V得电，经场效应管SSP35N03稳压再经L1、 L2、C1、C2滤波输出+3．3V电源。其稳压电路从+3．3V输出端由R1、 R2、R3采样后，送到比较器LM339的⑦脚，与⑥脚从+5VSB取样，经R4、R5分压后得到的稳定电压相比较后，由①脚送出误差电压到反相端10脚。另外， TL494第⑤脚的锯齿波振荡信号经10kΩ电阻送到 LM339的第11脚，与LM339的第④脚电压相比较，锯齿波信号只有大于第⑩脚电压的部分才能从LM339的第13脚输出脉冲信号，经三极管放大后去推动Ql。若某种原因引起+3．3V电压上升，①脚输出的电压也就是LM339的第⑩脚的电压也上升，从而使13脚输出的脉冲宽度变窄，Q1输出的电压回落，起到了稳压的作用。若要调整输出电压，在R3上并联电阻可以提高输出电压，在R2上并联电阻则可以降低输出电压。
七、 银河YH-250 V2．1电源的+3．3V电源从+12V得电，采用场效应管Q13、TL43l和比较器 LM339组成的稳压电路，如图6所示。集成电路 KA7500B(其管脚意义与TL494完全相同、可互相代换)第⑤脚的锯齿波信号经10kΩ电阻送到比较器LM393的②、⑥脚(LM393由两个比较器组成，在本电路中，两个比较器并联起来当一个比较器使用，即同相端③和⑤相连，反相端②和⑥相连，输出端①和⑦相连)，LM393输出端①、⑦脚输出的脉 f冲宽度则由LM393的③、⑤脚的电位来决定。反相端②、⑥脚的脉冲电压高于③、⑤脚的电压时，输出为低电平；②、⑥脚的脉冲电压低于③、⑤脚的电压时，比较器输出高电平，也就是说：若③、⑤脚的电位较高． LM393输出的脉冲宽度变窄；③、⑤脚的电位较低时，LM393输出的脉冲宽度较宽。若+3．3V电源因某种原因输出电压下降．经R24、R25、WRl分压后，送到TIA3l控制极的电位也随之下降，阴极K的电位上升，于是 LM393 的③、⑤脚电位上升，LM393输出的脉冲宽度变宽．场效应管输出的电压回升，维持了输出电压的稳定。
附：银河ATX开关电源电路图
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=46181回复 3# 云冰
多彩DLP-410A
故障：短接绿、黑线风扇转几下又停下来了，没电压输出不工作。
测量绿、黑线有5V电压，测紫色、黑色线也有5V电压，看样子应该电源保护了，
没有电路图纸也不知道从何排查；求电路图还望高手指点一下。
补充：IC是KA7500B跟WT7525吧！！不太记得了。
航嘉磐石400 2.0电源
故障：电源能够开机，主板能点亮，但是带不动硬盘，硬盘不工作。
测量绿、紫5V电压都不到5V，四点几伏这样。
空载及加载输出电压很低，12V输出只有10.5V，5V输出只有4V左右！
打开电源电容都完好，没有发现鼓包，冲底，漏液现象，也没发现有电阻，二极管烧毁痕迹。
有那位朋友修过类似同样问题的，请指点下应该怎么来解决问题。
动动手 发表于 2011-5-18 09:34
回复 3# 云冰
1. 多彩：
测量KA7500B各脚电压，重点注意12脚供电应大于7V，一般14-20V；14脚内部生成5V电压有无？4脚电压是0V还是4V左右；8脚和11脚电压是否相等，应在1.2-2.4V之间。
2. 测量KA7500B12脚电压，应在14V以上，如果正常，换紫线一路的1000U/6.3-10V电容，以及副电源变压器次级的220U/6.3V-10电容，如果12脚供电也不正常，同时换上述变压器次级的47U/50V电容。
更换电容后再测量KA7500B脚电压。
长城ATX-300P4-PFC电源.pdf
