原创 ATX电源原理概述

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大部分ATX电源使用TL494，LM339，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脚 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。8、11脚为PWM输出端（输出管集电极），9，10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“+5VSB、PS-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TL494的12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）+5VSB、PS-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”为+5V（辅助电源提供），送到TL494的“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, 当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 12脚Vcc为20V，有的高达40V。所以小心维修，以防触电。