臺式計算機(jī)ATX開關(guān)電源檢修技巧

1、.臺式計算機(jī) ATX開關(guān)電源檢修技巧摘要： 針對臺式計算機(jī)ATX 開關(guān)電源主要故障，從ATX 開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及基本工作過程分析出發(fā)，根據(jù)多年教學(xué)和維修經(jīng)驗(yàn)，提出了通過對關(guān)鍵測試點(diǎn)波形和參數(shù)的檢測，確定故障范圍， 對故障范圍內(nèi)的易損元件觀測判斷，能很快找到損壞元件， 快速修復(fù)開關(guān)電源的新方法，對計算機(jī)維修人員和教學(xué)、 自學(xué)人員有一定的參考價值和應(yīng)用價值。由于 ATX 電源便于實(shí)現(xiàn)計算機(jī)的遠(yuǎn)程控制和喚醒，近年來應(yīng)用比較普遍。 ATX 電源電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 各部分電路不但在功能上相互配合、相互滲透， 且各電路參數(shù)設(shè)置非常嚴(yán)格，稍有不當(dāng)則電路不能正常工作。臺式計算機(jī)電源電路故障在計算機(jī)故障中占有較

2、高的比例，大多數(shù)計算機(jī)用戶和維修人員，對其結(jié)構(gòu)和工作過程不熟悉，遇到與電源有關(guān)的故障不能準(zhǔn)確判斷是哪部分電路的故障， 哪個元件的故障，有時不能確定電源故障或是主板上其他電路或設(shè)備的故障， 給計算機(jī)的使用和維修帶來一定的困難。筆者根據(jù)多年教學(xué)和維修經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出關(guān)鍵測試點(diǎn)檢測和易損元件觀測查找故障的方法， 即對故障現(xiàn)象的分析確定關(guān)鍵測試點(diǎn)， 通過對關(guān)鍵測試點(diǎn)的波形和參數(shù)的測試，可以快速確定故障范圍，通過對故障范圍內(nèi)易損元器件的觀測，能很快找到故障元器件，更換元件修復(fù)計算機(jī)電源。1 ATX 開關(guān)電源的特點(diǎn)及工作過程臺式計算機(jī) ATX 開關(guān)電源是獨(dú)立的單元電路， 由待機(jī)電源電路和主電源電路兩部分組成。

3、與 AT 電源不同，它取消了傳統(tǒng)的市電開;.關(guān)， 主機(jī)關(guān)機(jī)并為徹底斷電，+5VSB 電源仍然存在，依靠 +5VSB 控制信號的組合來實(shí)現(xiàn)電源的開啟和關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)開閉自動管理和遠(yuǎn)程喚醒通信聯(lián)絡(luò)。主電源電路只有主機(jī)開啟，主電源電路被喚醒時才開始工作，主要輸出 +3.3 、5、-5 、+12、-12 V 5 種直流電壓，通過多組電源輸出 插頭與主機(jī)連接， 為計算機(jī)提供各種優(yōu)質(zhì)的工作電源，ATX開關(guān)電源結(jié)構(gòu)如圖1 所示。圖 1 ATX 開關(guān)電源結(jié)構(gòu)待機(jī)電源電路采用單管自激振蕩方式， 不管主機(jī)是否開啟， 只要接上市電電源，它就開始工作。 300 V 直流電壓同時加到主開關(guān)管、主開關(guān)變壓器、待機(jī)電源開關(guān)管、

4、待機(jī)電源開關(guān)變壓器。由于此時主開關(guān)管沒有開關(guān)信號， 處于截止?fàn)顟B(tài)， 因此主電源開關(guān)變壓器上沒有電壓輸出。由于待機(jī)電源電路設(shè)計成單管自激式振蕩方式， 300 V 直流電加到待機(jī)電源開關(guān)管和待機(jī)電源開關(guān)變壓器后， 待機(jī)電源開關(guān)管立即開始工作， 在待機(jī)電源開關(guān)變壓器的次級上輸出二組交流電壓，經(jīng)整流濾波后， 輸出 +5VSB 和+12 V 電壓， +5VSB 加到主板上作為;.待機(jī)電壓，加到主機(jī)的開機(jī)電路， +12 V 電壓專門為主控 IC 供電，主控 IC 一旦收到喚醒信號 PS-ON， 控制 IC 內(nèi)部的振蕩器即開始工作， 輸出控制信號到主電源推動管基極，推動管導(dǎo)通， 推動變壓器中產(chǎn)生開關(guān)脈沖送到

5、開關(guān)管基極，使主電源開關(guān)管導(dǎo)通， 主電源開關(guān)變壓器便產(chǎn)生高頻脈沖信號， 開關(guān)變壓器次級 線圈中的高頻脈沖經(jīng)過整流濾波和穩(wěn)壓，得到 +3.3 、5、-5 、+12、-12 V 5 種直流電壓。主機(jī)接到關(guān)機(jī)命令后，控制 IC 內(nèi)部的振蕩器停止工作，主電源推動管截止，開關(guān)管截止，主電源電路停止工作。但此時待機(jī)電源電路仍在工作， 便于遠(yuǎn)程喚醒控制， 仍在消耗電能， 功率約為 10 W。從安全和節(jié)能的角度考慮，如果計算機(jī)長時間不用也不需要遠(yuǎn)程喚醒時，建議切斷市電電源。2 ATX 開關(guān)電源的維修技巧2.1確定電源故障或是主板上其他電路或設(shè)備的故障通過對 ATX 開關(guān)電源的脫機(jī)檢測，可以判斷是電源故障或是主

6、板上其他電路或設(shè)備的故障。空載檢測將 ATX 開關(guān)電源從主板上拆下，接上交流電源，將電源綠線與黑線短接，強(qiáng)制啟動電源，若電源風(fēng)扇能轉(zhuǎn)動，則 ATX 開關(guān)電源基本正常，再測試其負(fù)載能力，進(jìn)一步確定是否是 ATX 開關(guān)電源存在故障。負(fù)載能力檢測;.將 CPU 從主板上拆下，安裝上假負(fù)載（避免損壞 CPU），接上廢舊硬盤、光驅(qū)等負(fù)載（不能是壞的），開機(jī)測電壓是否正常，若電壓不穩(wěn)，則電源負(fù)載能力差，則是電源故障，重點(diǎn)檢查濾波電容、開關(guān)管等，若 ATX 開關(guān)電源負(fù)載能力正常，則 ATX 開關(guān)電源正常，是主板上其他電路或設(shè)備的故障。2.2 +300 V直流電壓產(chǎn)生電路的維修220 V 交流電經(jīng)過第一、二級

7、EMI 濾波后變成較純凈的50Hz 交流電，經(jīng)全橋整流和濾波后輸出300 V 的直流電壓。若市電電壓正常， +300 V 電壓不正常，則故障在這部分電路，主要檢測 保險管、橋式整流電路、 大容量高壓電解電容等元件及市電是否正常。 該電路的故障特征為無 +300 V 電壓輸出、電源負(fù)載能力差。易損元件為 保險絲、橋式整流電路、高壓濾波電容、負(fù)溫度系數(shù)熱敏 電阻、尖峰吸收回路中的電容、電阻和電感。2.3輔助電源的維修輔助電源本身也是一個完整的開關(guān)電源。只要 ATX 電源一上電，輔助電源便開始工作， 輸出的兩路電壓， 一路為 +5VSB 電源，該輸出連接到 ATX 主板的“電源監(jiān)控部件”，作為它的工

8、作電壓， 使操作系統(tǒng)可以直接對電源進(jìn)行管理。通過此功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開機(jī)，完成電腦喚醒功能；另一路輸出電壓為保護(hù)電路、控制電路等電路供電。+5VSB 是主機(jī)系統(tǒng)在 ATX 待機(jī)時的電源，所以當(dāng)電源加入市電交流220 V 時，即使計算機(jī)未開機(jī)，應(yīng)該有 +5 V 輸出，通過檢測該點(diǎn)電壓有無，可以縮小故障范圍。;.若該點(diǎn)電壓正常， 則故障可能在主電源電路、 脈寬控制電路或保護(hù)電路。若該點(diǎn)無電壓輸出， 再測 +300 V 電壓有無， 若+300 V 正常， 則故障在待機(jī)電源電路，主要檢測輔助開關(guān)變壓器、自激振蕩電路、整流濾波穩(wěn)壓電路。該電路的特征是當(dāng)按動機(jī)箱的 Power 啟動按鍵后，計算機(jī)無反應(yīng)，經(jīng)測試

9、 +300V 電壓正常，無 +5VSB 待機(jī)電壓輸出。易損元件為輔助電源開關(guān)三極管（一般為 場效應(yīng)三極管 ）、三端集成穩(wěn)壓器、穩(wěn)壓二極管、續(xù)流二極管、輸出濾波電容、 自激振蕩三極管、快恢復(fù)二極管、振蕩電容等。2.4主電源電路的維修主電源電路，采用它激推挽式電路， 推挽開關(guān)電路是 ATX開關(guān)電源的主要部分， 它把直流電壓變換成高頻交流電壓， 并且起著將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的作用。推挽開關(guān)管是該部分電路的核心元件，受脈寬調(diào)制電路輸送的信號作激勵驅(qū)動信號，當(dāng)脈寬調(diào)制電路因保護(hù)電路動作或因本身故障不工作時，推挽開關(guān)管因基極無驅(qū)動脈沖故不工作，電路處于關(guān)閉狀態(tài)，這種工作方式稱作它激工作方式。當(dāng)按動機(jī)箱

10、的 Power啟動按鍵后，喚醒信號 PS-ON 處于低電平，主控 IC 內(nèi)部的振蕩電路立即啟動，產(chǎn)生驅(qū)動控制脈沖信號，經(jīng)推動管放大后，脈沖信號經(jīng)推動變壓器加到主開關(guān)管的基極， 使主開關(guān)管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)， 主開關(guān)管和主開關(guān)變壓器一起產(chǎn)生高頻脈沖信號， 經(jīng)主開關(guān)變壓器耦合到主開關(guān)變壓器次級輸出初端， 主開關(guān)變壓器輸出的各組交流電壓經(jīng)整流、濾波和穩(wěn)壓后得到得到 +3.3 、5、-5 、+12、 -12 V 5 種直流電壓， 輸出到主板和其他設(shè)備，為計算機(jī)提供各種;.工作電源。該電路的幾個關(guān)鍵測試點(diǎn)分別是開關(guān)管基極控制脈沖信號、開關(guān)管基極、 集電極和發(fā)射極直流電壓、開關(guān)變壓器各路輸出的交流電壓和直

11、流電壓。若 +300 V 直流電壓和開關(guān)管基極控制脈沖信號正常，輸出直流電壓不正常，則是該部分電路的故障。若只有某一路輸出電壓不正常， 其余各路輸出電壓正常， 則故障在該路輸出電路整流二極管、濾波電感和濾波電容，若各路均無輸出，則故障在開關(guān)電路。易損元件是推動開關(guān)三極管、推動變壓器、開關(guān)三極管（一般為場效應(yīng)三極管）、阻尼二極管、開關(guān)變壓器、各路輸出端整流二極管、各路輸出端濾波電容、濾波電感、限流電阻等。斷電逐一檢查上述相關(guān)易損元件便能很快找到故障點(diǎn)，迅速修復(fù)電源。2.5穩(wěn)壓控制電路的維修輸出電壓的穩(wěn)定則是依賴對脈沖寬度的改變來實(shí)現(xiàn)，這就叫做脈寬調(diào)制 PWM。PWM（Pules Width Mo

12、dulation）即脈寬調(diào)制電路，其功能是檢測輸出直流電壓，與基準(zhǔn)電壓比較，進(jìn)行放大，控制振蕩器的脈沖寬度，從而控制推挽開關(guān)電路以保持輸出電壓的穩(wěn)定。該電路的關(guān)鍵測試點(diǎn)是由輔助電源提供的12 V 直流工作電源，脈寬調(diào)制脈沖控制端，脈寬調(diào)制脈沖輸出端，鋸齒波振蕩信號，基準(zhǔn)電壓，取樣電壓等。若工作電源正常， 開機(jī)時脈寬調(diào)制脈沖控制端送入一個低電平信號（電源喚醒信號）正常，但沒有脈寬調(diào)制脈沖輸出，造成電源不能啟動，或者電源輸出電壓不穩(wěn)，則是該部分電路的故障。這部分電路的易損元件為脈寬調(diào)制集成IC， 電壓比較器 IC， 取樣電阻、;.基準(zhǔn)電路穩(wěn)壓二極管、 振蕩電阻和振蕩電容等， 通過檢測和更換上述原件

13、，能快速排除故障。2.6 保護(hù)電路的維修在正常使用過程中， 當(dāng) IC 檢測到負(fù)載處于： 短路、過流、過壓、欠壓、過載等狀態(tài)時， IC 內(nèi)部發(fā)出信號，使內(nèi)部的振蕩停止，主開關(guān)管因沒有脈沖信而停止工作， 從而達(dá)到保護(hù)電源的目的。 一般分為兩種情況，一種情況是電路故障造成保護(hù)電路動作， 或保護(hù)元部件損壞，電源不工作， 這不是保護(hù)電路的故障，要把造成保護(hù)電路動作或保護(hù)元部件損壞的原因找出來， 并加以修復(fù)， 不能簡單地將損壞的元件更換；第二種情況是保護(hù)電路誤動作，造成電源不工作，主要是保護(hù)電路的取樣元件變質(zhì)或損壞，或者保護(hù)電路 IC 損壞。這部分電路的易損元件為尖峰吸收電路中電阻、電容、二極管和壓敏電阻

14、、輸出端穩(wěn)壓二極管、電壓比較器、熱敏電阻、限流電阻、保險絲等。2.7 PS-ON 控制電路的維修ATX 電源最主要的特點(diǎn)就是，它不采用傳統(tǒng)的市電開關(guān)來控制電源是否工作，而是采用“5VSB、PS-ON”的組合來實(shí)現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉，只要控制“PS-ON”信號電平的變化，就能控制電源的開啟和關(guān)閉。電源中的PS-ON 控制電路接受 PS-ON 信號的控制，當(dāng)“PS-ON”小于 1 V 時開啟電源，大于 4.5 V 時關(guān)閉電源。主機(jī)箱面上的觸發(fā)按鈕開關(guān)（非鎖定開關(guān)）控制主板的“電源監(jiān)控部件”的輸出狀態(tài)，同時也可用程序來控制“電源監(jiān)控件”的輸出，如在WIN9X平臺下，發(fā)出關(guān)機(jī)指令，使“PS-ON”變?yōu)?5 V，ATX 電源就自動關(guān);.閉。關(guān)鍵測試點(diǎn)是在開機(jī)瞬間測PS-ON 信號電平的變化，正常情況應(yīng)有低電平信號，否則可能是電源開關(guān)損壞，易損元件是Power 開關(guān)6 。3 結(jié)論關(guān)鍵測試點(diǎn)檢測和易損元器件觀測 7 的方法是快速準(zhǔn)