原创 AT电源升级为ATX电源

2006-9-2 17:25 6981 10 11 分类: 电源/新能源

AT电源升级为ATX电源

  在386、486时代,AT电源确实风光了一阵子。进入奔腾时代以后,ATX电源取代了AT电源,AT电源成了时代与技术的牺牲品。但ATX电源是从AT电源发展来的,主要结构与AT电源基本相同,只是多了一个+3.3V电源、PS-ON信号、+5VSB辅助电源及一个20芯插头。只要在AT电源中增添这几个部件,就可把AT电源升级为ATX电源。特别是许多AT电源的用料比较考究,散热片的面积比较大,升级为ATX电源后,可靠性和输出功率都要比廉价的ATX电源好得多,爱好者手中若有这种质量较好的AT电源,不妨用本文介绍的方法把AT电源升级为ATX电源,这比买一台质次的ATX电源要好得多。
  一、 20芯ATX电源插头。AT电源升级为ATX电源,必须有一个20芯的ATX电源插头。一般可在电脑维修店、旧货摊、二手电脑市场上买到,价格不贵。你甚至可以买一台报废的ATX电源,只用它的20芯插头。这种报废的ATX电源价格只有几元钱。
  二、 +3.3V电源。PC电源(包括AT电源与ATX电源)的脉冲功率变压器(以下简称变压器)初级绕组的匝数,一般为2×17匝~2×21匝,次级5V绕组为6匝,中心抽头接地;12V绕组为14匝,中心抽头接地。如果另外绕一个4匝绕组,在2匝处抽头接地,就可作为3.3V绕组,其输出电压正好是3.3V。笔者查看了多种变压器,发现5V绕组及12V绕组匝间的间隙都比较大,可以把3.3V绕组绕在匝间的空隙中而不会增大绕组的体积。具体作法是:第一步,拆开磁心。把变压器从电路板上焊下来加热,使磁心的粘合物软化,就可把磁心从骨架中取出来。需注意的是,磁心很脆,加热时温度不宜上升太快,以免断裂(若万一断裂了也不要紧,可用502胶水粘上,但一定要对齐断口,断口不得弄脏)。一个简单的方法是先放在功率较小的电烙铁(如30W)上烘烤,然后再放在较大功率(如75W)的电烙铁上加热,温度达到一百多摄氏度时就可顺利把磁心从骨架中取出来。第二步,绕制3.3V绕组。变压器的工作频率比较高,为了减小漏感,初级绕组均分成两半绕在骨架的最里层和最外层,次级绕在中间。先小心取下外包的绝缘胶带和初级绕组(注意不要弄坏胶带,绕完绕组后还要用它包扎绕组),然后用双股∮0.8mm左右的漆包线在12V(或5V)绕组的匝间间隙中并绕4匝,在2匝抽出中心头,绕组的两端和中心头都向骨架的顶部方向引出,包好绝缘按原匝数绕好初级绕组,再包上绝缘带装上磁心就可以了。中心抽头和原中心抽头并在一起接地,两条引出线穿上绝缘套管接到+3.3V整流二极管的正极上。第三步,改绕滤波组合线圈。±5V、±12V电源经整流后,先要通过组合线圈再经电容滤波后方对外输出。组合线圈(实际就是一个变压器)的作用一是滤波,二是起稳压均衡作用。如因+5V或+12V电源的负载增加,输出电压会下降,经取样电阻送到电源的控制部分,控制集成电路(如TL494)会增加脉冲电流的宽度以维持+5V或+12V输出电压的稳定。初级电流的增加同时也增大了其他各挡的输出电压。有了组合线圈后,+5V或+12V挡增加的电流会在组合线圈其他各挡绕组中感应出反电势以减弱或抵消增加的电压,使各挡输出的电压比较稳定。同样,-5V、-12V电源的负载增加或减少,会引起+5V、+12V挡电压的减少或增加,通过控制集成电路的作用,会增大或减小变压器初级的电流,从而在一定程度上维持了各挡输出电压的稳定。为使+3.3V的输出电压稳定,应在组合线圈中增加一个3.3V绕组,匝数按5V绕组匝数的三分之二绕制。如5V绕组的匝数为13匝。则3.3V绕组绕9匝。第四步,+3.3V整流电路。采用与+5V、+12V完全相同的双半波整流电路。二极管使用肖特基二极管以减小管压降,可用MBR3045CT等共阴极整流块。整流输出端接到组合线圈3.3V绕组的输入端(注意3.3V绕组的输入端应与+5V绕组的输入端在同一个方向上)。3.3V绕组的输出端接到20芯插头的三条橙色导线上(第{1}{2}{11}脚),同时对地接一个2200~3300μF/10V的电解电容就可以了(如果在组合线圈的输出端再增加一组LC滤波电路效果就更好)。为使+3.3V电源具有较大的电流输出能力,整流块上应加散热片(如原整流散热片上有空间可利用,可把整流块加绝缘片后装在散热片上)。
  三、 PS-ON信号及+5VSB电源。PC主机工作时,PS-ON信号呈低电平,ATX电源对主机输出±5V、±12V、+3.3V及+5VSB电源。主机待机时,PS-ON呈高电平,电源停止输出±5V、±12V、+3.3V电源,只输出+5VSB电源。AT电源中,控制芯片多数采用TL494及LM339集成电路。本文即以采用这两种芯片的JABERT AT电源为例介绍PS-ON信号及+5VSB电源的设置方法。TL494的{4}脚是死区时间控制引脚,AT电源正常工作时,{4}脚为低电平(0V),{8}脚及{11}脚输出脉冲信号,AT电源输出各路电压。当负载出现过载、短路、过压等故障时,保护电路动作,TL494的{4}脚转为高电平,封锁{8}脚、{11}脚输出脉冲信号,AT电源停止输出各路电压。因此只要把PS-ON信号引到TL494的{4}脚,人为地让TL494的{4}脚为高电平或低电平,就实现了PS-ON信号的功能。为了不破坏电源保护的灵敏度,PS-ON信号先通过一个三极管放大及二极管隔离后送到LM339的A比较器反相端{4}脚上,如下图所示。主机开机时,PS-ON呈低电平,三极管Q1截止,集电极呈高电平,二极管D1反偏截止,电源回复到AT状态工作,主机输出各路电压。主机关机时,通过人工操作电源开关或遥控方式使PS-ON信号呈高电平,三极管Q1导通,集电极呈低电平,通过二极管D1的钳位作用,LM339的{4}脚也呈低电平,{2}脚输出高电平并经二极管D2使TL494的{4}脚也呈高电平,从而封锁脉冲信号的输出,电源停止输出各路电压。图中两个15kΩ电阻、Q1、D1及Q1集电极的10kΩ负载电阻是新加的,其余元件均为原有电路的元件。PS-ON则接到20芯插头的{14}脚上(一般为绿线)。
  AT电源在保护时,为维持TL494及LM339集成电路工作,需要一个辅助电源,电压至少应大于7V。解决的办法是给两只逆变功率晶体管加一点正向偏压(从集电极到基极接一个220kΩ电阻),产生较弱的自激振荡,然后从变压器的12V绕组经二极管整流和电容滤波后送到TL494的{12}脚。{12}脚的电压在正常工作时约23V,保护时约11V。+5VSB电源即可从此电源引出再经7805稳压后就可作为+5VSB电源。+5VSB电源要求至少能输出100mA的电流,但保护时产生的振荡较弱,负载能力很差,在负载为100mA时压降太大,满足不了要求。此时适当减小功率三极管的偏流电阻就可以了。但要注意偏流电阻不可减得太多,以刚好能满足使用要求为宜。7805集成块在电源正常工作时损耗较大(从23V降到5V),应加装散热片。7805输出的+5VSB电源接到20芯插头的第{9}脚上(紫线)。
  ATX电源还有一个PW-OK信号,其作用与AT电源的P.G信号相同,把20芯插头第{8}脚的灰色导线焊在电路板原P8插头橙色线的位置上就可以了。
  20芯插头其他导线的连接:红线接电路板的+5V,黄线接+12V,蓝线接-12V,白线接-5V,黑线接地。
  新增的元器件装在一块小电路板上,电路板固定在装有逆变功率管的散热片上。电路板的制作很简单,印板图就从略了。
  制作完成后应通电实验,检查20芯插头各接口的电压是否正确,PS-ON功能是否正常,+5VSB及+3.3V电源最好带上负载运行几个小时,查看7805、整流块工作及温度是否正常。若一切正常,就可上机工作了。
  笔者曾对JABERT及YSP-00A AT电源进行了升级,均获得了成功,而所花费的代价还不到十元。

文章评论1条评论)

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用户992653 2006-9-5 20:11

最近发现旧货市场改装P3成P4电源方法极为简单,所以大家看了这篇文章后以后DIY电源时候要多加注意啊....
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