原创 ATX电源原理概述

2009-10-6 18:46 3185 2 2 分类: 电源/新能源

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大部分ATX电源使用TL494LM339,下面首先阐述TL494原理,其原理框图如下图。


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5V基准源


TL494内置了基于带隙原理的基准源,基准源的稳定输出电压为5V,条件是VCC电压在7V以上,误差在100mV之内。基准源的输出引脚是第14 REF.


锯齿波振荡器


TL494内置了线性锯齿波振荡器,产生0.3~3V的锯齿波。振荡频率可通过外部的一个电阻Rt和一个电容Ct进行调节,其振荡频率为:f=1/RtCt,其中Rt的单位为欧姆,Ct的单位为法拉。锯齿波可以在Ct引脚测量到。


运算放大器


TL494集成了两个单电源供电的运算放大器。运算放大器传递函数为ft(ni,inv)=A(ni-inv),但不能越出输出摆幅。一般电源电路中,运放接成闭环运行。少数特殊情况下使用开环。 两个运放的输出端分别接一个二极管,和COMP引脚以及后级电路(比较器)相连接。这保证了两个运放中输出电压较高端二极管导通,此端电压接入后级电路。


比较器


运算放大器输出的信号(COMP引脚)在芯片内部进入比较器正输入端,和进入负输入端的锯齿波比较。当锯齿波高于COMP引脚的信号时,比较器输出0,反之则输出1.


脉冲触发器


脉冲触发器在锯齿波的下降沿且比较器输出1时导通,令两个中的一个输出端(依次轮流)片内三极管导通,并在比较器输出降到0时截止。


静区时间比较器(死区比较器)


静区(直译死区)时间由Dead Time Control引脚4设置,它通过一个比较器对脉冲触发器实行干扰,限制最大占空比。可设置的每端占空比上限最高为45%,在工作频率高于150KHz时占空比上限是42%左右。(当DTC引脚电平被设为0时)


时序图



   


需要把握的两点就是:1.12脚为TL494芯片电源,4脚为芯片工作主控制脚,4脚高,芯片正常输出,否则没有输出。811脚为PWM输出端(输出管集电极),910脚为输出管射极(一般接地)。14脚为芯片内置基准源5V输出 REF. 其他引脚均为辅助角。


 


1.ATX电源特点


 ATX电源最主要的特点就是,它不采用传统的市电开关来控制电源是否工作,而是采用“+5VSBPS-ON”的组合来实现电源的开启和关闭,只要控制“PS-ON”信号电平的变化,就能控制电源的开启和关闭.“PS-ON”小于1V伏时开启电源,大于4.5伏时关闭电源.


2.ATX电源工作原理



由上图可知,只要接上电源线,在变换电路上就会有+300V直流电压,整流输出的+300V分别通过两个脉冲变压器加到主电源、辅助电源的功率管集电极,辅助电源开始工作,输出(1+12V通过TL49412脚为其供电,它的14输出+5V,此时芯片便可由④脚(死区控制脚)来控制;(2+5VSBPS-ON+5)到20脚排插。 电脑机箱中,“+5VSB”输出连接到ATX主板的电源监控部件”,为其提供工作电压,要求“+5VSB”输出能提供10mA的工作电流.“电源监控部件的输出与“PS-ON”相连。在其触发按钮开关(非锁定开关)未按下时,“PS-ON”+5V(辅助电源提供),送到TL494死驱控制脚”,使ATX电源处于待机状态.当按下主板的电源监控触发按钮开关(装在主机箱的面板上),“PS-ON”变为低电平,使4脚开启 , 从⑧、11输出推挽波形,推动小功率对管工作,通过变压器耦合,使主电源功率对管工作,由主脉冲变压器另一端后续电路输出各型电压。在WIN9X平台下,发出关机指令控制电源监控部件是PS_ON为高电平,ATX电源就自动关闭。(未与主板电源监控控件连接的ATX电源,即使上电,PS_ON也由辅助电源置高电平,主电源模块没有输出)。


 


TL494输出的+5V,供电LM393③脚,它由两个比较器构成,通过它们来实现电源状态监控和启动控制,一个用来形成power-good信号,一个用来空载检测。


根据以上分析, ATX主机出现无法加电的故障时,不能立刻确定故障是电源本身还是主板的电源监控部件,我们可在“PS-ON”输出与地之间接一个100 OHM 左右的电阻,使“PS-ON”变为低电平,就能启动ATX电源。如果ATX主板的电源监控部件出现故障,由于它的维修有较大难度,我们可以跳过电源监控部件”,直接控制“PS-ON”的电压,就能开启或关闭主机.当然,此时主机的自动关闭功能没有了.



注意:一般ATX电源TL494 12Vcc20V,有的高达40V。所以小心维修,以防触电。

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自由使者 2020-1-22 23:06

谢谢分享这么多资料
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