電腦ATX電源3.3V輸出如何驅(qū)動(dòng)LED

　　本文主要是關(guān)于ATX電源的相關(guān)介紹，并著重對(duì)ATX電源3.3V輸出如何驅(qū)動(dòng)LED進(jìn)行了詳盡的闡述。

　　ATX電源

　　ATX電源作用是把交流220V的電源轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的直流5V，12V，24V的電源。

　　ATX電源的特點(diǎn)：與AT電源相比，ATX電源增加了“+3.3V、+5VSB、PS－ON

　　”三個(gè)輸出。其中“+3.3V”輸出主要是供內(nèi)存用，而“+5VSB”、“PS－ON”輸出則體現(xiàn)了ATX電源的特點(diǎn)。ATX電源最主要的特點(diǎn)就是，它不采用傳統(tǒng)的市電開(kāi)關(guān)來(lái)控制電源是否工作，而是采用“+5VSB、PS－ON”的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)電源的開(kāi)啟和關(guān)閉，只要控制“PS－ON”信號(hào)電平的變化，就能控制電源的開(kāi)啟和關(guān)閉?！癙S－ON”小于1V伏時(shí)開(kāi)啟電源，大于4.5伏時(shí)關(guān)閉電源。和AT電源不一樣，ATX電源除了在線路上作了一些改進(jìn)，其中最重要的區(qū)別是，關(guān)機(jī)時(shí)ATX電源本身并沒(méi)有徹底斷電，而是維持了一個(gè)比較微弱的電流。同時(shí)它利用這一電流增加了一個(gè)電源管理功能，稱(chēng)為Stand-By。它可以讓操作系統(tǒng)直接對(duì)電源進(jìn)行管理。通過(guò)此功能，用戶就可以直接通過(guò)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟關(guān)機(jī)，而且還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的電源管理。如在電腦關(guān)閉時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)出信號(hào)到電腦的Modem上，然后監(jiān)控電路就會(huì)發(fā)出一個(gè)ATX電源所特有的+5V SB激活電壓，來(lái)打開(kāi)電源啟動(dòng)電腦，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)。

　　ATX電源主要有兩個(gè)版本，一種是ATX1.01版，另一種是ATX2.01版。2.01版與1.01版的ATX電源除散熱風(fēng)扇的位置不一樣外，它們的激活電流也不同。1.01版只有100mA，2.01版則有500mA～720mA。這意味著2.01版的ATX電源不會(huì)像1.01版那樣“過(guò)敏”，經(jīng)常會(huì)受外界電壓波動(dòng)的影響而自行啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。

　　核心電路

　　ATX電源的核心電路：ATX電源的主變換電路與AT電源相同，也是采用“雙管半橋它激式”電路，PWM（脈寬調(diào)制）控制器同樣采用TL494控制芯片，但取消了市電開(kāi)關(guān)。由于取消了市電開(kāi)關(guān)，所以只要接上電源線，在變換電路上就會(huì)有+300V直流電壓，同時(shí)輔助電源也向TL494提供工作電壓，為啟動(dòng)電源作好準(zhǔn)備。ATX電源的特點(diǎn)就是利用TL494芯片第4腳的“死驅(qū)控制”功能，當(dāng)該腳電壓為+5V時(shí)，TL494的第8、11腳無(wú)輸出脈沖，使兩個(gè)開(kāi)關(guān)管都截止，電源就處于待機(jī)狀態(tài)，

　　無(wú)電壓輸出。而當(dāng)?shù)?腳為0V時(shí)，TL494就有觸發(fā)脈沖提供給開(kāi)關(guān)管，電源進(jìn)入正常工作狀態(tài)。輔助電源的一路輸出送TL494，另一路輸出經(jīng)分壓電路得到“+5VSB”和“PS－ON”兩個(gè)信號(hào)電壓，它們都為+5V。其中，“+5VSB”輸出連接到ATX主板的“電源監(jiān)控部件”，作為它的工作電壓，要求“+5VSB”輸出能提供10mA的工作電流?！半娫幢O(jiān)控部件”的輸出與“PS－ON”相連，在其觸發(fā)按鈕開(kāi)關(guān)（非鎖定開(kāi)關(guān)）未按下時(shí)，“PS－ON”為+5V，它連接到電壓比較器U1的正相輸入端，而U1負(fù)相輸入端的電壓為4.5V左右，這樣電壓比較器U1的輸出為+5V，送到TL494的“死驅(qū)控制腳”，使ATX電源處于待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)按下主板的電源監(jiān)控觸發(fā)按鈕開(kāi)關(guān)（裝在主機(jī)箱的面板上），“PS－ON”變?yōu)榈碗娖?，則電壓比較器U1的輸出就為0V，使ATX主機(jī)電源開(kāi)啟。再按一次面板上的觸發(fā)按鈕開(kāi)關(guān)，使“PS－ON”又變?yōu)?5V，從而關(guān)閉電源。同時(shí)也可用程序來(lái)控制“電源監(jiān)控部件”的輸出，使“PS－ON”變?yōu)?5V，自動(dòng)關(guān)閉電源。如在WIN9X平臺(tái)下，發(fā)出關(guān)機(jī)指令，ATX電源就自動(dòng)關(guān)閉。

　　故障分析

　　采用ATX電源的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，首先要從CMOS設(shè)置、Windows中ACPI的設(shè)置及電源和主板等幾個(gè)方面進(jìn)行全面的分析。硬件方面，為了區(qū)別故障在負(fù)載上還是在電源本身，可以將電源拆卸下來(lái)，用一臺(tái)廢舊設(shè)備（例如硬盤(pán)等）作假負(fù)載，以免出現(xiàn)空載保護(hù)，在PS-ON信號(hào)線（綠色）與地線之間接入一只100～150Ω的電阻，使該信號(hào)變?yōu)榈碗娖?，如果電源可以工作，說(shuō)明故障點(diǎn)在主板或電源按鈕（Power Button），否則故障就在電源自身。

　　根據(jù)計(jì)算機(jī)維修的“先軟后硬”原則，用戶首先要檢查BIOS設(shè)置是否正確，排除因設(shè)置不當(dāng)造成的假故障；第二步，檢查ATX電源中輔助電源和主電源是否正常；

　　第三步，檢查主板電源監(jiān)控電路是否正常。下面，本文根據(jù)故障的不同表現(xiàn)，分別介紹分析及處理方法。

　　維修方法

　　打開(kāi)電源的上半盒子，觀察電源內(nèi)部。

　　A，元件有沒(méi)炸裂的現(xiàn)象，如果保險(xiǎn)管已燒黑，說(shuō)明初級(jí)電路有短路現(xiàn)象，重點(diǎn)檢查整流二極管，待機(jī)電 源管，半橋雙三極管，有沒(méi)擊穿。

　　B，元件沒(méi)炸裂的現(xiàn)象，通電，用表測(cè)量20針中的綠線，紫線，有沒(méi)+5V電壓，如果沒(méi)有，就要檢查待機(jī) 電路，重點(diǎn)測(cè)開(kāi)機(jī)電阻，一般開(kāi)機(jī)電阻取值幾百K，容易出現(xiàn)阻值變大，開(kāi)路現(xiàn)象 。檢查與待機(jī)電源管相連的小三極管有沒(méi)短路，開(kāi)路。

　　C，20針中的綠線，紫線，有+5V電壓，再用導(dǎo)線短路綠線與黑線強(qiáng)行開(kāi)機(jī)，看能不能開(kāi)機(jī)，如果不能，看TL494（7500B）的電源腳有沒(méi)電壓（12腳是電源），如果沒(méi)有，查與待機(jī)電路次級(jí)相連的線路。TL494 （7500B）的電源腳有電壓，不能開(kāi)機(jī)，要查死區(qū)控制腳（4）是5V，還是0V，如果是5V，一般是電路保護(hù)了，查看三個(gè)雙二極管整流器有沒(méi)短路。

　　通過(guò)以上三項(xiàng)，可以修好70%有故障的電源。在修理中發(fā)現(xiàn)極少有IC損壞的現(xiàn)象，壞的是TL494的多， LM339還沒(méi)見(jiàn)損壞過(guò)。

　　電腦ATX電源3.3V輸出如何驅(qū)動(dòng)LED

　　因?yàn)槟蠘驌p壞一般都有明顯的發(fā)熱。不過(guò)也不能這么武斷的判斷，你可以用萬(wàn)用表跑一下線路，看看3.3V連接的貼片電容或電阻有沒(méi)有損壞。判斷的大致順序：先將與1、2、11腳連接的有問(wèn)題的濾波電容拆除，1、2、11腳依然對(duì)地短路；同時(shí)量拆除電容空出的焊盤(pán)兩腳之間也是短路的。將IO、網(wǎng)卡芯片、時(shí)鐘IC、BIOS、電源IC等需要用到3.3V電源的芯片及其周?chē)恐袉?wèn)題濾波電容都拆除，電源1、2、11腳故障依舊。將為內(nèi)存供電的MOS管、1.25V上拉供電8針芯片也都拆除，電源1、2、11腳故障依舊。同時(shí)量板子上的其它電阻、二極管等都是好的。查看AGP、PCI、內(nèi)存槽無(wú)異物、也無(wú)電流過(guò)大燒壞的痕跡。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的維修，原因大致有三個(gè)，一是插槽中有金屬屑造成短路，二是主板供電電路壞了，可能是回路中有電容器被擊穿（短路）或損壞了。三是南橋損壞，如果真實(shí)這樣，除非你的板子是高端主板，如果不是基本上就沒(méi)有維修的必要了。南橋更換還需要專(zhuān)業(yè)的BGA機(jī)，植球，特麻煩，而且失敗的幾率非常大。

　　電腦ATX電源控制電路及原理

　?。粒裕仉娫吹?a href="http://www.ttokpm.com/soft/data/4-10/" target="_blank">控制電路見(jiàn)圖１?？刂齐娐凡捎茫裕蹋矗梗矗ㄓ械碾娫床捎茫耍粒罚担埃埃?，其管腳功能與ＴＬ４９４相同，可互換）及ＬＭ３３９集成電路（以下簡(jiǎn)稱(chēng)４９４和３３９）。４９４是雙排１６腳集成電路，工作電壓７～４０Ｖ。它含有由{14}腳輸出的＋５Ｖ基準(zhǔn)電源，輸出電壓為＋５Ｖ（±０．０５Ｖ），最大輸出電流２５０ｍＡ；一個(gè)頻率可調(diào)的鋸齒波產(chǎn)生電路，振蕩頻率由{5}腳外接電容及{6}腳外接電阻來(lái)決定。{13}腳為高電平時(shí)，由{8}腳及{11}腳輸出雙路反相（即推挽工作方式）的脈寬調(diào)制信號(hào)。本例為此種工作方式，故將{13}腳與{14}腳相連接。比較器是一種運(yùn)算放大器，符號(hào)用三角形表示，它有一個(gè)同相輸入端“＋”；一個(gè)反相輸入端“－”和一個(gè)輸出端。

　　比較器同相端電平若高于反相端電平，則輸出端輸出高電平；反之輸出低電平。４９４內(nèi)的比較放大器有四個(gè)，為敘述方便，在圖１中用小寫(xiě)字母ａ、ｂ、ｃ、ｄ來(lái)表示。其中ａ是死區(qū)時(shí)間比較器。因兩個(gè)作逆變工作的三極管串聯(lián)后接到＋３１０Ｖ的直流電源上，若兩個(gè)三極管同時(shí)導(dǎo)通，就會(huì)形成對(duì)直流電源的短路。兩個(gè)三極管同時(shí)導(dǎo)通可能發(fā)生在一個(gè)管子從截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通，而另一個(gè)管子由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止的時(shí)候。因?yàn)楣茏釉谵D(zhuǎn)換時(shí)有時(shí)間的延遲，截止的管子已經(jīng)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通了，但導(dǎo)通的管子尚未完全轉(zhuǎn)為截止，于是兩個(gè)管子都呈導(dǎo)通狀態(tài)而形成對(duì)直流電源的短路。為防止這樣的事情發(fā)生，４９４設(shè)置了死區(qū)時(shí)間比較器ａ。從圖１可以看出，在比較器ａ的反相輸入端串聯(lián)了一個(gè)“電源”，正極接反相端，負(fù)極接４９４的{4}腳。Ａ比較器同相端輸入的鋸齒波信號(hào)，只有大于“電源”電壓的部分才有輸出，在三極管導(dǎo)通變?yōu)榻刂古c截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通期間，也就是死區(qū)時(shí)間，４９４沒(méi)有脈沖輸出，避免了對(duì)直流電源的短路。死區(qū)時(shí)間還可由{4}腳外接的電平來(lái)控制，{4}腳的電平上升，死區(qū)時(shí)間變寬，４９４輸出的脈沖就變窄了，若{4}腳的電平超過(guò)了鋸齒波的峰值電壓，４９４就進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)，{8}腳和{11}腳就不輸出脈沖了。

　?。矗梗磧?nèi)部還有３個(gè)二輸入端與門(mén)（用１、２、３表示）、兩個(gè)二輸入端與非門(mén)、反相器、Ｔ觸發(fā)器等電路。與門(mén)是這樣一種電路，只有所有的輸入端都是高電平，輸出端才能輸出高電平；若有一個(gè)輸入端為低電平，則輸出端輸出低電平。反相器的作用是把輸入信號(hào)隔離放大后反相輸出。與非門(mén)則相當(dāng)于一個(gè)與門(mén)和一個(gè)反相器的組合。Ｔ觸發(fā)器的作用是：每輸入一個(gè)脈沖，輸出端的電平就變化一次。如輸出端Ｑ為低電平，輸入一個(gè)脈沖后，Ｑ變?yōu)楦唠娖?，再輸入一個(gè)脈沖，Ｑ又回到低電平。比較器、與門(mén)、反相器、Ｔ觸發(fā)器以及鋸齒波振蕩器及{8}腳、{11}腳輸出的波形見(jiàn)圖２。３３９是四比較器集成電路。按管腳的順序把內(nèi)部四個(gè)比較器設(shè)為Ａ、Ｂ 、Ｃ 、Ｄ 比較器。４９４和３３９再配合其他電路，共同完成ＡＴＸ電源的穩(wěn)壓，產(chǎn)生ＰＷ－ＯＫ信號(hào)及各種保護(hù)功能。

　　一、 產(chǎn)生ＰＷ－ＯＫ信號(hào)

　?。校弥鳈C(jī)要求各路電源穩(wěn)定之后才工作，以保護(hù)各元器件不致因電壓不穩(wěn)而損壞，故設(shè)置了ＰＷ－ＯＫ信號(hào)（約＋５Ｖ），主機(jī)在獲得此信號(hào)后才開(kāi)始工作。接通電源時(shí)，要求ＰＷ－ＯＫ信號(hào)比±５Ｖ、±１２Ｖ、＋３．３Ｖ電源延遲數(shù)百毫秒才產(chǎn)生，關(guān)機(jī)時(shí)ＰＷ－ＯＫ信號(hào)應(yīng)比直流電源先消失數(shù)百毫秒，以便主機(jī)先停止工作，硬盤(pán)的磁頭回復(fù)到著陸區(qū)，以保護(hù)硬盤(pán)。

　?。粒裕仉娫唇油ㄊ须姾螅o助電源立即工作。一方面輸出 ＋５ＶＳＢ電源，同時(shí)向４９４的{12}腳提供十幾伏到二十多伏的直流電源。４９４從{14}腳輸出＋５Ｖ基準(zhǔn)電源，鋸齒波振蕩器也開(kāi)始起振工作。若主機(jī)未開(kāi)機(jī)，ＰＳ－ＯＮ信號(hào)為高電平，經(jīng)Ｒ３７使３３９的Ｂ比較器{6}腳亦為高電平，因電阻Ｒ３７小于Ｒ４４，{6}腳電平高于{7}腳電平，Ｂ比較器輸出端{(lán)1}腳輸出低電平，經(jīng)Ｄ３６的鉗位作用，Ａ比較器的反相端{(lán)4}腳亦為低電平，其電平低于同相端{(lán)5}腳的電平，輸出端{(lán)2}腳呈高電平，經(jīng)Ｒ４１使４９４的{4}腳為高電平，故４９４內(nèi)部的死區(qū)時(shí)間比較器ａ輸出低電平，與門(mén)１也因此輸出低電平并進(jìn)而使與門(mén)２和與門(mén)３輸出低電平，封鎖了振蕩器的輸出，{8}腳、{11}腳無(wú)脈沖輸出，ＡＴＸ電源無(wú)±５Ｖ、±１２Ｖ、＋３．３Ｖ電源輸出，主機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)。因＋５Ｖ、＋１２Ｖ電源輸出為零，經(jīng)電阻Ｒ１５、Ｒ１６使４９４的{1}腳電平亦為零，４９４的ｃ比較器的輸出端{(lán)3}腳輸出亦為零，經(jīng)Ｒ４８使３３９的{9}腳亦為零電平，故３３９的Ｃ比較器的輸出端{(lán)14}腳為零電平。

　　另外，３３９的{1}腳低電平信號(hào)因Ｄ３４的鉗位作用，也使{14}腳為低電平，經(jīng)Ｒ５０和Ｒ６３使{11}腳亦為低電平。因此Ｄ比較器的輸出端{(lán)13}腳為低電平，也就是ＰＷ－ＯＫ信號(hào)為低電平，主機(jī)不會(huì)工作。開(kāi)啟主機(jī)時(shí)，通過(guò)人工或遙控操作閉合了與ＰＳ－ＯＮ相關(guān)的開(kāi)關(guān)，ＰＳ－ＯＮ呈低電平，經(jīng)Ｒ３７使３３９的反相端{(lán)6}腳為低電平，Ｂ比較器{1}腳輸出高電平，Ｄ３５、Ｄ３６反偏截止，Ａ比較器的輸出電平則由{5}腳與{4}腳的電平?jīng)Q定。正常工作時(shí)，{5}腳電平低于{4}腳電平，{2}腳輸出低電平，經(jīng)Ｒ４１送到４９４的{4}腳，使{4}腳的電平變?yōu)榈碗娖?，鋸齒波振蕩信號(hào)可以從死區(qū)時(shí)間比較器ａ輸出脈沖信號(hào)，另一方面，振蕩信號(hào)送到了ＰＷＭ比較器ｂ的同相輸入端，ＰＷＭ比較器輸出的脈沖信號(hào)的寬度，則是由４９４的{1}腳的電平（也就是負(fù)載的大?。┡c{16}腳的電平來(lái)決定。ＰＷＭ比較器輸出的脈沖信號(hào)，最后經(jīng)緩沖放大器放大后，從{8}、{11}腳輸出脈沖信號(hào)，ＡＴＸ電源向主機(jī)輸出±５Ｖ、±１２Ｖ、＋３．３Ｖ電源。此過(guò)程因Ｃ３５的充電有數(shù)百毫秒的延時(shí)，但對(duì)主機(jī)開(kāi)機(jī)并無(wú)影響。４９４的{1}腳從＋５Ｖ、＋１２Ｖ經(jīng)取樣電阻Ｒ１５、Ｒ１６得到電壓，其電平略高于{2}腳電平，{3}腳輸出高電平，經(jīng)Ｒ４８使３３９的{9}腳得到高電平，其電平高于{8}腳電平，因而{14}腳輸出高電平，此電平經(jīng)Ｒ５０與基準(zhǔn)＋５Ｖ電源經(jīng)Ｒ６４共同對(duì)Ｃ３９充電，經(jīng)數(shù)百毫秒后，{11}腳電平升到高于{10}腳電平時(shí)，Ｄ比較器{13}腳輸出高電平，此電平經(jīng)Ｒ４９反饋至{11}腳，維持{11}腳處于高電平狀態(tài)，故{13}腳輸出穩(wěn)定的高電平 ＰＷ－ＯＫ信號(hào)，主機(jī)檢測(cè)到此信號(hào)后即開(kāi)始正常工作。

　　關(guān)機(jī)時(shí)，主機(jī)內(nèi)開(kāi)關(guān)使ＰＳ－ＯＮ呈高電平，此時(shí)３３９的{6}腳電平高于{7}腳，{1}腳輸出低電平，因二極管Ｄ３４的鉗位作用，{14}腳呈低電平，Ｃ３９對(duì)Ｃ比較器及Ｂ比較器放電，很快{11}腳呈低電平，{13}腳輸出低電平，即ＰＷ－ＯＫ信號(hào)呈低電平。在３３９的{1}腳為低電平時(shí)，經(jīng)Ｄ３６使{4}臆腳為低電平，{2}腳輸出高電平，經(jīng)Ｒ４１傳送到４９４的{4}腳，但因Ｃ３５電位不能突變，經(jīng)數(shù)百毫秒的放電后方使４９４的{4}腳轉(zhuǎn)為高電平，從而封鎖正負(fù)脈沖的輸出 ，主機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。上述的過(guò)程中，關(guān)機(jī)時(shí)Ｃ３９和Ｃ３５都要放電，但因放電時(shí)間常數(shù)不同，Ｃ３９放電較快，故ＰＷ－ＯＫ信號(hào)先于各電源變成低電平，滿足了主機(jī)關(guān)機(jī)的需要。此外，關(guān)機(jī)時(shí)因各路輸出電源的電解電容放電需要時(shí)間，也使ＰＷ－ＯＫ信號(hào)先于各電源回到低電平。

　　ATX電源和AT電源的主要區(qū)別

　　AT電源與ATX電源的區(qū)別：

　　1、AT電源是由IBM早期推出PC/AT機(jī)時(shí)，所提出的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)能夠提供大約190W的電力供應(yīng)。AT電源上必需有電源開(kāi)關(guān)，以控制電腦的開(kāi)關(guān)。

　　2、ATX電源是由Intel公司于1995年提出的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從最初的ATX1.0開(kāi)始，ATX標(biāo)準(zhǔn)又經(jīng)過(guò)了多次的變化和完善，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上流行的是ATX2.03和ATX12V這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　ATX電源最主要的特點(diǎn)就是，不采用傳統(tǒng)的市電開(kāi)關(guān)來(lái)控制電源是否工作，而是采用“+5VSB、PS－ON”的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)電源的開(kāi)啟和關(guān)閉，只要控制“PS－ON”信號(hào)電平的變化，就能控制電源的開(kāi)啟和關(guān)閉。這樣就可以通過(guò)操作系統(tǒng)來(lái)關(guān)閉電腦電源了。

　　結(jié)語(yǔ)

　　關(guān)于ATX電源的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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