国产一级a片免费看高清,亚洲熟女中文字幕在线视频,黄三级高清在线播放,免费黄色视频在线看

打開APP
userphoto
未登錄

開通VIP,暢享免費電子書等14項超值服

開通VIP
[電源電路原理圖詳解]電路原理圖詳解

篇一 : 電路原理圖詳解

電路原理圖難嗎?(不難-帶你一天搞定)

電器修理、電路設計都是要通過分析電路原理圖,了解電器的功能和工作原理,才能得心應手開展工作的。作為從事此項工作的同志,首先要有過硬的基本功,要能對有技術參數(shù)的電路原理圖進行總體了解,能進行劃分功能模塊,找出信號流向,確定元件作用。若不知電路的作用,可先分析電路的輸入和輸出信號之間的關系。如信號變化規(guī)律及它們之間的關系、相位問題是同相位,或反相位。電路和組成形式,是放大電路,振蕩電路,脈沖電路,還是解調(diào)電路。

  要學會維修電器設備和設計電路,就必須熟練掌握各單元電路的原理。會劃分功能塊,能按照不同的功能把整機電路的元件進行分組,讓每個功能塊形成1個具體功能的元件組合,如基本放大電路,開關電路,波形變換電路等。
要掌握分析常用電路的幾種方法,熟悉每種方法適合的電路類型和分析步驟。
1.交流等效電路分析法
  首先畫出交流等效電路,再分析電路的交流狀態(tài),即:電路有信號輸入時,電路中各環(huán)節(jié)的電壓和電流是否按輸入信號的規(guī)律變化、是放大、振蕩,還是限幅削波、整形、鑒相等。
2.直流等效電路分析法
  畫出直流等效電路圖,分析電路的直流系統(tǒng)參數(shù),搞清晶體管靜態(tài)工作點和偏置性質(zhì),級間耦合方式等。分析有關元器件在電路中所處狀態(tài)及起的作用。例如:三極管的工作狀態(tài),如飽和、放大、截止區(qū),二極管處于導通或截止等。
3.頻率特性分析法
  主要看電路本身所具有的頻率是否與它所處理信號的頻譜相適應。粗略估算一下它的中心頻率,上、下限頻率和頻帶寬度等,例如:各種濾波、陷波、諧振、選頻等電路。
4.時間常數(shù)分析法
  主要分析由R、L、C及二極管組成的電路、性質(zhì)。時間常數(shù)是反映儲能元件上能量積累和消耗快慢的1個參數(shù)。若時間常數(shù)不同,盡管它的形式和接法相似,但所起的作用還是不同,常見的有耦合電路、微分電路、積分電路、退耦電路、峰值檢波電路等。
最后,將實際電路與基本原理對照,根據(jù)元件在電路中的作用,按以上的方法1步步分析,就不難看懂。當然要真正融會貫通還需要堅持不懈地學習。

電子設備中有各種各樣的圖。能夠說明它們工作原理的是電原理圖,簡稱電路圖。

電路圖有2種

1種是說明模擬電子電路工作原理的。它用各種圖形符號表示電阻器、電容器、開關、晶體管等實物,用線條把元器件和單元電路按工作原理的關系連接起來。這種圖長期以來就一直被叫做電路圖。

另1種是說明數(shù)字電子電路工作原理的。它用各種圖形符號表示門、觸發(fā)器和各種邏輯部件,用線條把它們按邏輯關系連接起來,它是用來說明各個邏輯單元之間的邏輯關系和整機的邏輯功能的。為了和模擬電路的電路圖區(qū)別開來,就把這種圖叫做邏輯電路圖,簡稱邏輯圖。

除了這2種圖外,常用的還有方框圖。它用1個框表示電路的一部分,它能簡潔明了地說明電路各部分的關系和整機的工作原理。

  一張電路圖就好象是一篇文章,各種單元電路就好比是句子,而各種元器件就是組成句子的單詞。所以要想看懂電路圖,還得從認識單詞——元器件開始。有關電阻器、電容器、電感線圈晶體管等元器件的用途、類別、使用方法等內(nèi)容可以點擊本文相關文章下的各個鏈接,本文只把電路圖中常出現(xiàn)的各種符號重述一遍,希望初學者熟悉它們,并記住不忘。

電阻器與電位器(什么是電位器)

  符號詳見圖 1 所示,其中( a )表示一般的阻值固定的電阻器,( b)表示半可調(diào)或微調(diào)電阻器;( c )表示電位器;( d )表示帶開關的電位器。電阻器的文字符號是“ R ”,電位器是“ RP ”,即在R 的后面再加1個說明它有調(diào)節(jié)功能的字符“ P ”。

  在某些電路中,對電阻器的功率有一定要求,可分別用圖 1 中( e )、( f )、( g )、(h )所示符號來表示。

  幾種特殊電阻器的符號:

第 一種是熱敏電阻符號,熱敏電阻器的電阻值是隨外界溫度而變化的。有的是負溫度系數(shù)的,用 NTC來表示;有的是正溫度系數(shù)的,用 PTC 來表示。它的符號見圖( i ),用 θ 或 t°來表示溫度。它的文字符號是“ RT ”。

第 2 種是光敏電阻器符號,見圖 1 ( j),有2個斜向的箭頭表示光線。它的文字符號是“ RL ”。

第 3 種是壓敏電阻器的符號。壓敏電阻阻值是隨電阻器兩端所加的電壓而變化的。符號見圖 1( k ),用字符 U 表示電壓。它的文字符號是“ RV”。這3種電阻器實際上都是半導體器件,但習慣上我們?nèi)园阉鼈儺斪麟娮杵鳌?/p>

第 4 種特殊電阻器符號是表示新近出現(xiàn)的保險電阻,它兼有電阻器和熔絲的作用。當溫度超過500℃ 時,電阻層迅速剝落熔斷,把電路切斷,能起到保護電路的作用。它的電阻值很小,目前在彩電中用得很多。它的圖形符號見圖 1 ( 1),文字符號是“ R F ”。

電容器的符號(電容器是什么?)

  詳見圖2 所示,其中( a )表示容量固定的電容器,( b)表示有極性電容器,例如各種電解電容器,( c )表示容量可調(diào)的可變電容器。( d )表示微調(diào)電容器,( e)表示1個雙連可變電容器。電容器的文字符號是 C 。

電感器與變壓器的符號(線圈電感)

  電感線圈在電路圖中的圖形符號見圖 3 。其中( a )是電感線圈的一般符號,( b)是帶磁芯或鐵芯的線圈,( c )是鐵芯有間隙的線圈,( d )是帶可調(diào)磁芯的可調(diào)電感,( e)是有多個抽頭的電感線圈。電感線圈的文字符號是“ L ”。

  變壓器的圖形符號見圖 4 。其中( a )是空芯變壓器,( b)是磁芯或鐵芯變壓器,( c )是繞組間有屏蔽層的鐵芯變壓器,( d )是次級有中心抽頭的變壓器,( e )是耦合可變的變壓器,( f)是自耦變壓器,( g )是帶可調(diào)磁芯的變壓器,( h )中的小圓點是變壓器極性的標記。

送話器、拾音器和錄放音磁頭的符號

  送話器的符號見圖 5 ( a )( b )( c ),其中( a)為一般送話器的圖形符號,( b )是電容式送話器,( c )是壓電晶體式送話器的圖形符號。送話器的文字符號是“ BM ”。

  拾音器俗稱電唱頭。圖 5 ( d )是立體聲唱頭的圖形符號,它的文字符號是“ B ”。圖 5 (e )是單聲道錄放音磁頭的圖形符號。如果是雙聲道立體聲的,就在符號上加1個“ 2 ”字,見圖( f )。

揚聲器、耳機的符號

  揚聲器、耳機都是把電信號轉(zhuǎn)換成聲音的換能元件。耳機的符號見圖 5 ( g )。它的文字符號是“ BE ”。揚聲器的符號見圖 5 ( h ),它的文字符號是“ BL ”。

接線元件的符號

  電子電路中常常需要進行電路的接通、斷開或轉(zhuǎn)換,這時就要使用接線元件。接線元件有2大類:1類是開關;另1類是接插件。

( 1)開關的符號

  在機電式開關中至少有1個動觸點和1個靜觸點。當我們用手扳動、推動或是旋轉(zhuǎn)開關的機構(gòu),即可使動觸點和靜觸點接通或者斷開,達到接通或斷開電路的目的。動觸點和靜觸點的組合一般有3 種: ① 動合(常開)觸點,符號見圖 6 ( a ); ② 動斷(常閉)觸點,符號是圖 6 ( b ); ③動換(轉(zhuǎn)換)觸點,符號見圖 6 ( c )。1個最簡單的開關只有一組觸點,而復雜的開關就有好幾組觸點。

點下方表示推拉的動作;( d )表示旋轉(zhuǎn)式開關,帶 3 極同時動合的觸點;( e )表示推拉式 1×6波段開關;( f )表示旋轉(zhuǎn)式 1×6 波段開關的符號。開關的文字符號用“ S ”,對控制開關、波段開關可以用“ SA”,對按鈕式開關可以用“ SB ”。

  開關在電路圖中的圖形符號見圖 7 。其中( a )表示一般手動開關;( b)表示按鈕開關,帶1個動斷觸點;( c )表示推拉式開關,帶一組轉(zhuǎn)換觸點;圖中把扳鍵畫在觸點下方表示推拉的動作;( d)表示旋轉(zhuǎn)式開關,帶 3 極同時動合的觸點;( e )表示推拉式 1×6 波段開關;( f )表示旋轉(zhuǎn)式 1×6波段開關的符號。開關的文字符號用“ S ”,對控制開關、波段開關可以用“ SA ”,對按鈕式開關可以用“ SB ”。

( 2)接插件的符號

  接插件的圖形符號見圖 8 。其中( a)表示1個插頭和1個插座,(有2種表示方式)左邊表示插座,右邊表示插頭。( b )表示1個已經(jīng)插入插座的插頭。( c )表示1個 2極插頭座,也稱為 2 芯插頭座。( d )表示1個 3 極插頭座,也就是常用的 3 芯立體聲耳機插頭座。( e )表示1個 6極插頭座。為了簡化也可以用圖( f )表示,在符號上方標上數(shù)字 6 ,表示是 6 極。接插件的文字符號是 X 。為了區(qū)分,可以用“XP ”表示插頭,用“ XS ”表示插座。

繼電器的符號(繼電器是墨子???)

  因為繼電器是由線圈觸點組兩部分組成的,所以繼電器在電路圖中的圖形符號也包括兩部分:1個長方框表示線圈;一組觸點符號表示觸點組合。當觸點不多電路比較簡單時,往往把觸點組直接畫在線圈框的一側(cè),這種畫法叫集中表示法,如圖9 ( a)。當觸點較多而且每對觸點所控制的電路又各不相同時,為了方便,常常采用分散表示法。就是把線圈畫在控制電路中,把觸點按各自的工作對象分別畫在各個受控電路里。這種畫法對簡化和分析電路有利。但這種畫法必須在每對觸點旁注上繼電器的編號和該觸點的編號,并且規(guī)定所有的觸點都應該按繼電器不通電的原始狀態(tài)畫出。圖9 ( b )是1個觸摸開關。當人手觸摸到金屬片 A 時, 555 時基電路輸出( 3 端)高電位,使繼電器 KR1通電,觸點閉合使燈點亮使電鈴發(fā)聲。 555 時基電路是控制部分,使用的是 6 伏低壓電。電燈和電鈴是受控部分,使用的是 220伏市電。

  繼電器的文字符號都是“ K ”。有時為了區(qū)別,交流繼電器用“ KA”,電磁繼電器和舌簧繼電器可以用“ KR ”,時間繼電器可以用“ KT ”。

電池及熔斷器符號

  電池的圖形符號見圖 10 。長線表示正極,短線表示負極,有時為了強調(diào)可以把短線畫得粗一些。圖 10( b )是表示1個電池組。有時也可以把電池組簡化地畫成1個電池,但要在旁邊注上電壓或電池的數(shù)量。圖 10 ( c)是光電池的圖形符號。電池的文字符號為“ GB ”。熔斷器的圖形符號見圖 11 ,它的文字符號是“ FU ”。

二極管、三極管符號

  半導體二極管在電路圖中的圖形符號見圖 12 。其中( a)為一段二極管的符號,箭頭所指的方向就是電流流動的方向,就是說在這個二級管上端接正,下端接負電壓時它就能導通。圖( b)是穩(wěn)壓二極管符號。圖( c )是變?nèi)荻O管符號,旁邊的電容器符號表示它的結(jié)電容是隨著二極管兩端的電壓變化的。圖( d)是熱敏二極管符號。圖( e )是發(fā)光二極管符號,用2個斜向放射的箭頭表示它能發(fā)光。圖( f)是磁敏二極管符號,它能對外加磁場作出反應,常被制成接近開關而用在自動控制方面。二極管的文字符號用“ V ”,有時為了和三極管區(qū)別,也可能用“ VD ”來表示。

三極管。

  由于 PNP 型和 NPN型三極管在使用時對電源的極性要求是不同的,所以在三極管的圖形符號中應該能夠區(qū)別和表示出來。圖形符號的標準規(guī)定:只要是 PNP型三極管,不管它是用鍺材料的還是用硅材料的,都用圖 13 ( a )來表示。同樣,只要是 NPN型三極管,不管它是用鍺材料還是硅材料的,都用圖 13 ( b )來表示。圖 13 ( c )是光敏三極管的符號。圖 13 ( d)表示1個硅 NPN 型磁敏三極管

晶閘管、單結(jié)晶體管、場效應管的符號

  晶閘管是晶體閘流管或可控硅整流器的簡稱,常用的有單向晶閘管、雙向晶閘管和光控晶閘管,它們的符號分別為圖 14 中的( a )( b)( c )。晶閘管的文字符號是“ VS ”。

單結(jié)晶體管的符號見圖 15

 

 利用電場控制的半導體器件,稱為場效應管,它的符號如圖 16 所示,其中( a )表示 N溝道結(jié)型場效應管,( b )表示 N 溝道增強型絕緣柵場效應管,( c )表示 P 溝道耗盡型絕緣柵場效應管。它們的文字符號也是“VT ”。

2009-10-27 09:23

前面介紹了電路圖中的元器件的作用和符號。一張電路圖通常有幾十乃至幾百個元器件,它們的連線縱橫交叉,形式變化多端,初學者往往不知道該從什么地方開始,怎樣才能讀懂它。其實電子電路本身有很強的規(guī)律性,不管多復雜的電路,經(jīng)過分析可以發(fā)現(xiàn),它是由少數(shù)幾個單元電路組成的。好象孩子們玩的積木,雖然只有十來種或二30種塊塊,可是在孩子們手中卻可以搭成幾十乃至幾百種平面圖形或立體模型。同樣道理,再復雜的電路,經(jīng)過分析就可發(fā)現(xiàn),它也是由少數(shù)幾個單元電路組成的。因此初學者只要先熟悉常用的基本單元電路,再學會分析和分解電路的本領,看懂一般的電路圖應該是不難的。(這個狗屎說的很經(jīng)典?。。?/p>

  按單元電路的功能可以把它們分成若干類,每1類又有好多種,全部單元電路大概總有幾百種。下面我們選最常用的基本單元電路來介紹。讓我們從電源電路開始。

一、電源電路的功能和組成(和編程一樣 模塊化的嘛~~~~)

  每個電子設備都有1個供給能量的電源電路。電源電路有整流電源、逆變電源和變頻器3種。常見的家用電器中多數(shù)要用到直流電源。直流電源的最簡單的供電方法是用電池。但電池有成本高、體積大、需要不時更換(蓄電池則要經(jīng)常充電)的缺點,因此最經(jīng)濟可靠而又方便的是使用整流電源。

  電子電路中的電源一般是低壓直流電,所以要想從 220 伏市電變換成直流電,應該先把 220伏交流變成低壓交流電,再用整流電路變成脈動的直流電,最后用濾波電路濾除脈動直流電中的交流成分后才能得到直流電。有的電子設備對電源的質(zhì)量要求很高,所以有時還需要再增加1個穩(wěn)壓電路。因此整流電源的組成一般有4大部分,見圖1 。其中變壓電路其實就是1個鐵芯變壓器,需要介紹的只是后面3種單元電路。

二、整流電路

  整流電路是利用半導體二極管的單向?qū)щ娦阅馨呀涣麟娮兂蓡蜗蛎}動直流電的電路。

 ( 1 )半波整流

  半波整流電路只需1個二極管,見圖 2 ( a )。在交流電正半周時 VD 導通,負半周時 VD截止,負載 R 上得到的是脈動的直流電

 ( 2 )全波整流

  全波整流要用2個二極管,而且要求變壓器有帶中心抽頭的2個圈數(shù)相同的次級線圈,見圖 2 ( b)。負載 R L 上得到的是脈動的全波整流電流,輸出電壓比半波整流電路高。

 ( 3 )全波橋式整流

  用 4 個二極管組成的橋式整流電路可以使用只有單個次級線圈的變壓器,見圖 2 ( c)。負載上的電流波形和輸出電壓值與全波整流電路相同。

 ( 4 )倍壓整流

用多個二極管和電容器可以獲得較高的直流電壓。圖 2 ( d )是1個二倍壓整流電路。當 U2為負半周時 VD1 導通, C1 被充電, C1 上最高電壓可接近 1.4U2 ;當 U2 正半周時 VD2 導通, C1 上的電壓和U2 疊加在一起對 C2 充電,使 C2 上電壓接近 2.8U2 ,是 C1 上電壓的 2 倍,所以叫倍壓整流電路。

三、濾波電路

  整流后得到的是脈動直流電,如果加上濾波電路濾除脈動直流電中的交流成分,就可得到平滑的直流電。

 ( 1 )電容濾波

  把電容器和負載并聯(lián),如圖 3 ( a),正半周時電容被充電,負半周時電容放電,就可使負載上得到平滑的直流電。

?。?2 )電感濾波

  把電感和負載串聯(lián)起來,如圖 3 ( b ),也能濾除脈動電流中的交流成分。

?。?3 ) L 、 C 濾波

  用 1 個電感和 1 個電容組成的濾波電路因為象1個倒寫的字母“ L ”,被稱為 L 型,見圖 3( c )。用 1 個電感和 2 個電容的濾波電路因為象字母“ π ”,被稱為 π 型,見圖 3 ( d),這是濾波效果較好的電路。

 ( 4 ) RC 濾波

  電感器的成本高、體積大,所以在電流不太大的電子電路中常用電阻器取代電感器而組成 RC濾波電路。同樣,它也有 L 型,見圖 3 ( e ); π 型,見圖 3 ( f )。

四、穩(wěn)壓電路

  交流電網(wǎng)電壓的波動和負載電流的變化都會使整流電源的輸出電壓和電流隨之變動,因此要求較高的電子電路必須使用穩(wěn)壓電源。

  (1 )穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓電路

用1個穩(wěn)壓管和負載并聯(lián)的電路是最簡單的穩(wěn)壓電路,見圖 4 ( a )。圖中 R是限流電阻。這個電路的輸出電流很小,它的輸出電壓等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓值 V Z 。

 (2 )串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

  有放大和負反饋作用的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路是最常用的穩(wěn)壓電路。它的電路和框圖見圖 4 ( b )、( c)。它是從取樣電路( R3 、 R4 )中檢測出輸出電壓的變動,與基準電壓( V Z )比較并經(jīng)放大器( VT2 )放大后加到調(diào)整管(VT1)上,使調(diào)整管兩端的電壓隨著變化。如果輸出電壓下降,就使調(diào)整管管壓降也降低,于是輸出電壓被提升;如果輸出電壓上升,就使調(diào)整管管壓降也上升,于是輸出電壓被壓低,結(jié)果就使輸出電壓基本不變。在這個電路的基礎上發(fā)展成很多變型電路或增加一些輔助電路,如用復合管作調(diào)整管,輸出電壓可調(diào)的電路,用運算放大器作比較放大的電路,以及增加輔助電源和過流保護電路等。

 ( 3 )開關型穩(wěn)壓電路

  近年來廣泛應用的新型穩(wěn)壓電源是開關型穩(wěn)壓電源。它的調(diào)整管工作在開關狀態(tài),本身功耗很小,所以有效率高、體積小等優(yōu)點,但電路比較復雜。

  開關穩(wěn)壓電源從原理上分有很多種。它的基本原理框圖見圖 4 ( d )。圖中電感 L和電容 C 是儲能和濾波元件,二極管 VD 是調(diào)整管在關斷狀態(tài)時為 L 、 C濾波器提供電流通路的續(xù)流二極管。開關穩(wěn)壓電源的開關頻率都很高,一般為幾~幾十千赫,所以電感器的體積不很大,輸出電壓中的高次諧波也不多。

  它的基本工作原理是 : 從取樣電路( R3 、 R4)中檢測出取樣電壓經(jīng)比較放大后去控制1個矩形波發(fā)生器。矩形波發(fā)生器的輸出脈沖是控制調(diào)整管( VT )的導通和截止時間的。如果輸出電壓U 0 因為電網(wǎng)電壓或負載電流的變動而降低,就會使矩形波發(fā)生器的輸出脈沖變寬,于是調(diào)整管導通時間增大,使 L 、 C儲能電路得到更多的能量,結(jié)果是使輸出電壓 U 0 被提升,達到了穩(wěn)定輸出電壓的目的。

 ( 4 )集成化穩(wěn)壓電路

  近年來已有大量集成穩(wěn)壓器產(chǎn)品問世,品種很多,結(jié)構(gòu)也各不相同。目前用得較多的有三端集成穩(wěn)壓器,有輸出正電壓的 CW7800系列和輸出負電壓的 CW7900 系列等產(chǎn)品。輸出電流從 0.1A ~ 3A ,輸出電壓有 5V 、 6V 、 9V 、 12V 、15V 、 18V 、 24V 等多種。

  這種集成穩(wěn)壓器只有3個端子,穩(wěn)壓電路的所有部分包括大功率調(diào)整管以及保護電路等都已集成在芯片內(nèi)。使用時只要加上散熱片后接到整流濾波電路后面就行了。外圍元件少,穩(wěn)壓精度高,工作可靠,一般不需調(diào)試。

  圖 4 ( e )是1個三端穩(wěn)壓器電路。圖中 C 是主濾波電容, C1 、 C2是消除寄生振蕩的電容 ,VD 是為防止輸入短路燒壞集成塊而使用的保護二極管。

五、電源電路讀圖要點和舉例

  電源電路是電子電路中比較簡單然而卻是應用最廣的電路。拿到一張電源電路圖時,應該: ① 先按“整流— 濾波 — 穩(wěn)壓”的次序把整個電源電路分解開來,逐級細細分析。 ②逐級分析時要分清主電路和輔助電路、主要元件和次要元件,弄清它們的作用和參數(shù)要求等。例如開關穩(wěn)壓電源中,電感電容和續(xù)流二極管就是它的關鍵元件。③ 因為晶體管有 NPN 和 PNP型2類,某些集成電路要求雙電源供電,所以1個電源電路往往包括有不同極性不同電壓值和好幾組輸出。讀圖時必須分清各組輸出電壓的數(shù)值和極性。在組裝和維修時也要仔細分清晶體管和電解電容的極性,防止出錯。④ 熟悉某些習慣畫法和簡化畫法。 ⑤ 最后把整個電源電路從前到后全面綜合貫通起來。這張電源電路圖也就讀懂了。

 例 1 電熱毯控溫電路

 圖 5 是1個電熱毯電路。開關在“ 1 ”的位置是低溫檔。 220伏市電經(jīng)二極管后接到電熱毯,因為是半波整流,電熱毯兩端所加的是約 100 伏的脈動直流電,發(fā)熱不高,所以是保溫或低溫狀態(tài)。開關扳到“2 ”的位置, 220 伏市電直接接到電熱毯上,所以是高溫檔。

例2 高壓電子滅蚊蠅器

 圖 6 是利用倍壓整流原理得到小電流直流高壓電的滅蚊蠅器。 220伏交流經(jīng)過四倍壓整流后輸出電壓可達 1100伏,把這個直流高壓加到平行的金屬絲網(wǎng)上。網(wǎng)下放誘餌,當蒼蠅停在網(wǎng)上時造成短路,電容器上的高壓通過蒼蠅身體放電把蠅擊斃。蒼蠅尸體落下后,電容器又被充電,電網(wǎng)又恢復高壓。這個高壓電網(wǎng)電流很小,因此對人無害。

  由于昆蟲夜間有趨光性,因此如在這電網(wǎng)后面放1個 3瓦熒光燈或小型黑光燈,即可誘殺蚊蟲和有害昆蟲。

 例 3 實用穩(wěn)壓電源

 圖 7 是1個實用的穩(wěn)壓電源。輸出電壓 3 ~ 9 伏可調(diào),輸出電流最大 100毫安。這個電路就是串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路。要注意的是 :① 整流橋的畫法和圖 2 ( c )不同,實際上它就是橋式整流電路。 ②這個電路使用 PNP 型鍺管,所以輸出是負電壓,正極接地。 ③用2個普通二極管代替穩(wěn)壓管。任何二極管的正向壓降都是基本不變的,因此可用二極管代替穩(wěn)壓管。 2AP 型二極管的正向壓降約是 0.3伏, 2CP 型約是 0.7 伏, 2CZ 型約是 1 伏。圖中用了2個 2CZ 二極管作基準電壓。 ④取樣電阻是1個電位器,所以輸出電壓是可調(diào)的。

2009-10-27 09:24

能夠把微弱的信號放大的電路叫做放大電路放大器。例如助聽器里的關鍵部件就是1個放大器。

放大電路的用途和組成

  放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器又可按頻率分為低頻、中頻和高頻;接輸出信號強弱分成電壓放大、功率放大等。此外還有用集成運算放大器和特殊晶體管作器件的放大器。它是電子電路中最復雜多變的電路。但初學者經(jīng)常遇到的也只是少數(shù)幾種較為典型的放大電路。

  讀放大電路圖時也還是按照“逐級分解、抓住關鍵、細致分析、全面綜合”的原則和步驟進行。首先把整個放大電路按輸入、輸出逐級分開,然后逐級抓住關鍵進行分析弄通原理。放大電路有它本身的特點:一是有靜態(tài)和動態(tài)2種工作狀態(tài),所以有時往往要畫出它的直流通路和交流通路才能進行分析;二是電路往往加有負反饋,這種反饋有時在本級內(nèi),有時是從后級反饋到前級,所以在分析這一級時還要能“瞻前顧后”。在弄通每一級的原理之后即可把整個電路串通起來進行全面綜合。

下面我們介紹幾種常見的放大電路。

低頻電壓放大器

  低頻電壓放大器是指工作頻率在 20 赫~ 20千赫之間、輸出要求有一定電壓值而不要求很強的電流的放大器。

 ( 1 )共發(fā)射極放大電路

  圖 1 ( a )是共發(fā)射極放大電路。 C1 是輸入電容, C2 是輸出電容,三極管 VT就是起放大作用的器件, RB 是基極偏置電阻 ,RC 是集電極負載電阻。 1 、 3 端是輸入, 2 、 3 端是輸出。 3端是公共點,通常是接地的,也稱“地”端。靜態(tài)時的直流通路見圖 1 ( b ),動態(tài)時交流通路見圖 1 ( c)。電路的特點是電壓放大倍數(shù)從十幾到一百多,輸出電壓的相位和輸入電壓是相反的,性能不夠穩(wěn)定,可用于一般場合。

( 2 )分壓式偏置共發(fā)射極放大電路

  圖 2 比圖 1 多用 3 個元件?;鶚O電壓是由 RB1 和 RB2分壓取得的,所以稱為分壓偏置。發(fā)射極中增加電阻 RE 和電容 CE , CE 稱交流旁路電容,對交流是短路的; RE則有直流負反饋作用。所謂反饋是指把輸出的變化通過某種方式送到輸入端,作為輸入的一部分。如果送回部分和原來的輸入部分是相減的,就是負反饋。圖中基極真正的輸入電壓是RB2 上電壓和 RE 上電壓的差值,所以是負反饋。由于采取了上面2個措施,使電路工作穩(wěn)定性能提高,是應用最廣的放大電路。

?。?3 )射極輸出器

  圖 3 ( a )是1個射極輸出器。它的輸出電壓是從射極輸出的。圖 3 ( b)是它的交流通路圖,可以看到它是共集電極放大電路。

  這個圖中,晶體管真正的輸入是 V i 和 V o的差值,所以這是1個交流負反饋很深的電路。由于很深的負反饋,這個電路的特點是:電壓放大倍數(shù)小于 1 而接近 1,輸出電壓和輸入電壓同相,輸入阻抗高輸出阻抗低,失真小,頻帶寬,工作穩(wěn)定。它經(jīng)常被用作放大器的輸入級、輸出級或作阻抗匹配之用。

 ( 4 )低頻放大器的耦合

  1個放大器通常有好幾級,級與級之間的聯(lián)系就稱為耦合。放大器的級間耦合方式有3種: ①RC耦合,見圖 4 ( a )。優(yōu)點是簡單、成本低。但性能不是最佳。 ② 變壓器耦合,見圖 4 ( b)。優(yōu)點是阻抗匹配好、輸出功率和效率高,但變壓器制作比較麻煩。 ③ 直接耦合,見圖 4 ( c)。優(yōu)點是頻帶寬,可作直流放大器使用,但前后級工作有牽制,穩(wěn)定性差,設計制作較麻煩。

功率放大器

  能把輸入信號放大并向負載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音機的末級放大器就是功率放大器。

?。?1 )甲類單管功率放大器

  圖 5 是單管功率放大器, C1 是輸入電容, T 是輸出變壓器。它的集電極負載電阻 Ri′是將負載電阻 R L 通過變壓器匝數(shù)比折算過來的:

  RC′= ( N1 N2 ) 2 RL=N 2 RL

  負載電阻是低阻抗的揚聲器,用變壓器可以起阻抗變換作用,使負載得到較大的功率。

  這個電路不管有沒有輸入信號,晶體管始終處于導通狀

,靜態(tài)電流比較大,困此集電極損耗較大,效率不高,大約只有 35%。這種工作狀態(tài)被稱為甲類工作狀態(tài)。這種電路一般用在功率不太大的場合,它的輸入方式可以是變壓器耦合也可以是 RC 耦合。

 ( 2 )乙類推挽功率放大器

  圖 6是常用的乙類推挽功率放大電路。它由2個特性相同的晶體管組成對稱電路,在沒有輸入信號時,每個管子都處于截止狀態(tài),靜態(tài)電流幾乎是零,只有在有信號輸入時管子才導通,這種狀態(tài)稱為乙類工作狀態(tài)。當輸入信號是正弦波時,正半周時VT1 導通 VT2 截止,負半周時 VT2 導通 VT1截止。2個管子交替出現(xiàn)的電流在輸出變壓器中合成,使負載上得到純正的正弦波。這種兩管交替工作的形式叫做推挽電路。

  乙類推挽放大器的輸出功率較大,失真也小,效率也較高,一般可達 60 %。

 ( 3 ) OTL 功率放大器

  目前廣泛應用的無變壓器乙類推挽放大器,簡稱 OTL 電路,是1種性能很好的功率放大器。為了

  易于說明,先介紹1個有輸入變壓器沒有輸出變壓器的 OTL 電路,如圖 7 。

  這個電路使用2個特性相同的晶體管,兩組偏置電阻和發(fā)射極電阻的阻值也相同。在靜態(tài)時, VT1 、VT2 流過的電流很小,電容 C 上充有對地為 1 2 E c 的直流電壓。在有輸入信號時,正半周時 VT1 導通, VT2截止,集電極電流 i c1 方向如圖所示,負載 RL 上得到放大了的正半周輸出信號。負半周時 VT1 截止, VT2 導通,集電極電流i c2 的方向如圖所示, RL 上得到放大了的負半周輸出信號。這個電路的關鍵元件是電容器 C ,它上面的電壓就相當于 VT2的供電電壓。

  以這個電路為基礎,還有用三極管倒相的不用輸入變壓器的真正 OTL 電路,用 PNP 管和 NPN管組成的互補對稱式 OTL 電路,以及最新的橋接推挽功率放大器,簡稱 BTL 電路等等。

直流放大器

  能夠放大直流信號或變化很緩慢的信號的電路稱為直流放大電路直流放大器。測量和控制方面常用到這種放大器。

?。?1 )雙管直耦放大器

  直流放大器不能用 RC 耦合或變壓器耦合,只能用直接耦合方式。圖 8是1個兩級直耦放大器。直耦方式會帶來前后級工作點的相互牽制,電路中在 VT2 的發(fā)射極加電阻 R E以提高后級發(fā)射極電位來解決前后級的牽制。直流放大器的另1個更重要的問題是零點漂移。所謂零點漂移是指放大器在沒有輸入信號時,由于工作點不穩(wěn)定引起靜態(tài)電位緩慢地變化,這種變化被逐級放大,使輸出端產(chǎn)生虛假信號。放大器級數(shù)越多,零點漂移越嚴重。所以這種雙管直耦放大器只能用于要求不高的場合。

?。?2 )差分放大器

  解決零點漂移的辦法是采用差分放大器,圖 9 是應用較廣的射極耦合差分放大器。它使用雙電源,其中VT1 和 VT2 的特性相同,兩組電阻數(shù)值也相同, R E 有負反饋作用。實際上這是1個橋形電路,2個 R C和2個管子是4個橋臂,輸出電壓 V 0 從電橋的對角線上取出。沒有輸入信號時,因為 RC1=RC2和兩管特性相同,所以電橋是平衡的,輸出是零。由于是接成橋形,零點漂移也很小。

  差分放大器有良好的穩(wěn)定性,因此得到廣泛的應用。

集成運算放大器

  集成運算放大器是1種把多級直流放大器做在1個集成片上,只要在外部接少量元件就能完成各種功能的器件。因為它早期是用在模擬計算機中做加法器、乘法器用的,所以叫做運算放大器。它有十多個引腳,一般都用有3 個端子的三角形符號表示,如圖 10 。它有2個輸入端、 1 個輸出端,上面那個輸入端叫做反相輸入端,用“ —”作標記;下面的叫同相輸入端,用“+”作標記。

  集成運算放大器可以完成加、減、乘、除、微分、積分等多種模擬運算,也可以接成交流或直流放大器應用。在作放大器應用時有:

?。?1 )帶調(diào)零的同相輸出放大電路

  圖 11 是帶調(diào)零端的同相輸出運放電路。引腳 1 、 11 、 12 是調(diào)零端,調(diào)整 RP可使輸出端( 8 )在靜態(tài)時輸出電壓為零。 9 、 6 兩腳分別接正、負電源。輸入信號接到同相輸入端( 5),因此輸出信號和輸入信號同相。放大器負反饋經(jīng)反饋電阻 R2 接到反相輸入端( 4 )。同相輸入接法的電壓放大倍數(shù)總是大于 1的。

?。?2 )反相輸出運放電路

  也可以使輸入信號從反相輸入端接入,如圖 12 。如對電路要求不高,可以不用調(diào)零,這時可以把 三個調(diào)零端短路。

  輸入信號從耦合電容 C1 經(jīng) R1 接入反相輸入端,而同相輸入端通過電阻 R3接地。反相輸入接法的電壓放大倍數(shù)可以大于 1 、等于 1 或小于 1 。

?。?3 )同相輸出高輸入阻抗運放電路

  圖 13 中沒有接入 R1 ,相當于 R1 阻值無窮大,這時電路的電壓放大倍數(shù)等于 1,輸入阻抗可達幾百千歐。

放大電路讀圖要點和舉例

  放大電路是電子電路中變化較多和較復雜的電路。在拿到一張放大電路圖時,首先要把它逐級分解開,然后一級一級分析弄懂它的原理,最后再全面綜合。讀圖時要注意:①在逐級分析時要區(qū)分開主要元器件和輔助元器件。放大器中使用的輔助元器件很多,如偏置電路中的溫度補償元件,穩(wěn)壓穩(wěn)流元器件,防止自激振蕩的防振元件、去耦元件,保護電路中的保護元件等。②在分析中最主要和困難的是反饋的分析,要能找出反饋通路,判斷反饋的極性和類型,特別是多級放大器,往往以后級將負反饋加到前級,因此更要細致分析。③ 一般低頻放大器常用 RC 耦合方式;高頻放大器則常常是和 LC調(diào)諧電路有關的,或是用單調(diào)諧或是用雙調(diào)諧電路,而且電路里使用的電容器容量一般也比較小。 ④注意晶體管和電源的極性,放大器中常常使用雙電源,這是放大電路的特殊性。

 例 1 助聽器電路

 圖 14 是1個助聽器電路,實際上是1個 4 級低頻放大器。 VT1 、 VT2 之間和 VT3 、VT4 之間采用直接耦合方式, VT2 和 VT3 之間則用 RC 耦合。為了改善音質(zhì), VT1 和 VT3 的本級有并聯(lián)電壓負反饋(R2 和 R7 )。由于使用高阻抗的耳機,所以可以把耳機直接接在 VT4 的集電極回路內(nèi)。 R6 、 C2 是去耦電路, C6是電源濾波電容。


例 2 收音機低放電路

  圖 15 是普及型收音機的低放電路。電路共 3 級,第 1 級( VT1 )前置電壓放大,第 2級( VT2 )是推動級,第 3 級( VT3 、 VT4 )是推挽功放。 VT1 和 VT2 之間采用直接耦合, VT2 和 VT3、 VT4 之間用輸入變壓器( T1 )耦合并完成倒相,最后用輸出變壓器( T2 )輸出,使用低阻揚聲器。此外, VT1本級有并聯(lián)電壓負反饋( R1 ), T2 次級經(jīng) R3 送回到 VT2 有串聯(lián)電壓負反饋。電路中 C2的作用是增強高音區(qū)的負反饋,減弱高音以增強低音。 R4 、 C4 為去耦電路, C3 為電源的濾波電容。整個電路簡單明了。

2009-10-27 09:25

振蕩電路的用途和振蕩條件

  不需要外加信號就能自動地把直流電能轉(zhuǎn)換成具有一定振幅和一定頻率的交流信號的電路就稱為振蕩電路振蕩器。這種現(xiàn)象也叫做自激振蕩。或者說,能夠產(chǎn)生交流信號的電路就叫做振蕩電路

  1個振蕩器必須包括三部分:放大器、正反饋電路選頻網(wǎng)絡放大器能對振蕩器輸入端所加的輸入信號予以放大使輸出信號保持恒定的數(shù)值。正反饋電路保證向振蕩器輸入端提供的反饋信號是相位相同的,只有這樣才能使振蕩維持下去。選頻網(wǎng)絡則只允許某個特定頻率f 0 能通過,使振蕩器產(chǎn)生單一頻率的輸出。

  振蕩器能不能振蕩起來并維持穩(wěn)定的輸出是由以下2個條件決定的;1個是反饋電壓 u f和輸入電壓 U i 要相等,這是振幅平衡條件。二是 u f 和 u i必須相位相同,這是相位平衡條件,也就是說必須保證是正反饋。一般情況下,振幅平衡條件往往容易做到,所以在判斷1個振蕩電路能否振蕩,主要是看它的相位平衡條件是否成立。

  振蕩器按振蕩頻率的高低可分成超低頻( 20 赫以下)、低頻( 20 赫~ 200千赫)、高頻( 200 千赫~ 30 兆赫)和超高頻( 10 兆赫~ 350兆赫)等幾種。按振蕩波形可分成正弦波振蕩和非正弦波振蕩2類。

  正弦波振蕩器按照選頻網(wǎng)絡所用的元件可以分成 LC振蕩器、 RC振蕩器石英晶體振蕩器3種。石英晶體振蕩器有很高的頻率穩(wěn)定度,只在要求很高的場合使用。在一般家用電器中,大量使用著各種L C 振蕩器和 RC 振蕩器。

LC 振蕩器

  LC 振蕩器的選頻網(wǎng)絡是 LC 諧振電路。它們的振蕩頻率都比較高,常見電路有 3 種。

?。?1 )變壓器反饋 LC 振蕩電路

  圖 1 ( a )是變壓器反饋 LC 振蕩電路。晶體管 VT 是共發(fā)射極放大器。變壓器 T的初級是起選頻作用的 LC 諧振電路,變壓器 T 的次級向放大器輸入提供正反饋信號。接通電源時, LC回路中出現(xiàn)微弱的瞬變電流,但是只有頻率和回路諧振頻率 f 0 相同的電流才能在回路兩端產(chǎn)生較高的電壓,這個電壓通過變壓器初次級 L1、 L2 的耦合又送回到晶體管 V 的基極。從圖 1 ( b)看到,只要接法沒有錯誤,這個反饋信號電壓是和輸入信號電壓相位相同的,也就是說,它是正反饋。因此電路的振蕩迅速加強并最后穩(wěn)定下來。

  變壓器反饋 LC振蕩電路的特點是:頻率范圍寬、容易起振,但頻率穩(wěn)定度不高。它的振蕩頻率是: f 0 =1 / 2π LC。常用于產(chǎn)生幾十千赫到幾十兆赫的正弦波信號。

  ( 2 )電感三點式振蕩電路

      

  圖 2 ( a )是另1種常用的電感三點式振蕩電路。圖中電感 L1 、 L2 和電容C 組成起選頻作用的諧振電路。從 L2 上取出反饋電壓加到晶體管 VT 的基極。從圖 2 ( b)看到,晶體管的輸入電壓和反饋電壓是同相的,滿足相位平衡條件的,因此電路能起振。由于晶體管的 3 個極是分別接在電感的 三個點上的,因此被稱為電感三點式振蕩電路。

  電感三點式振蕩電路的特點是:頻率范圍寬、容易起振,但輸出含有較多高次調(diào)波,波形較差。它的振蕩頻率是: f 0=1/2π LC ,其中 L=L1 + L2 + 2M 。常用于產(chǎn)生幾十兆赫以下的正弦波信號。

?。?3 )電容三點式振蕩電路

  還有1種常用的振蕩電路是電容三點式振蕩電路,見圖 3 ( a )。圖中電感 L和電容 C1 、 C2 組成起選頻作用的諧振電路,從電容 C2 上取出反饋電壓加到晶體管 VT 的基極。從圖 3 ( b)看到,晶體管的輸入電壓和反饋電壓同相,滿足相位平衡條件,因此電路能起振。由于電路中晶體管的 3 個極分別接在電容 C1 、 C2 的3 個點上,因此被稱為電容三點式振蕩電路。

  電容三點式振蕩電路的特點是:頻率穩(wěn)定度較高,輸出波形好,頻率可以高達 100兆赫以上,但頻率調(diào)節(jié)范圍較小,因此適合于作固定頻率的振蕩器。它的振蕩頻率是: f 0 =1/2π LC ,其中 C= C 1 C 2/C 1 +C 2 。

  上面 三種振蕩電路中的放大器都是用的共發(fā)射極電路。共發(fā)射極接法的振蕩器增益較高,容易起振。也可以把振蕩電路中的放大器接成共基極電路形式。共基極接法的振蕩器振蕩頻率比較高,而且頻率穩(wěn)定性好。

 RC 振蕩器

  RC 振蕩器的選頻網(wǎng)絡是 RC 電路,它們的振蕩頻率比較低。常用的電路有2種。

 ( 1 ) RC 相移振蕩電路

  圖 4 ( a )是 RC 相移振蕩電路。電路中的 3 節(jié) RC網(wǎng)絡同時起到選頻和正反饋的作用。從圖 4 ( b )的交流等效電路看到:因為是單級共發(fā)射極放大電路,晶體管 VT 的輸出電壓 U o與輸出電壓 U i 在相位上是相差 180° 。當輸出電壓經(jīng)過 RC 網(wǎng)絡后,變成反饋電壓 U f 又送到輸入端時,由于 RC網(wǎng)絡只對某個特定頻率 f 0 的電壓產(chǎn)生 180° 的相移,所以只有頻率為 f 0 的信號電壓才是正反饋而使電路起振??梢?RC網(wǎng)絡既是選頻網(wǎng)絡,又是正反饋電路的一部分。

  RC相移振蕩電路的特點是:電路簡單、經(jīng)濟,但穩(wěn)定性不高,而且調(diào)節(jié)不方便。一般都用作固定頻率振蕩器和要求不太高的場合。它的振蕩頻率是:當3 節(jié) RC

網(wǎng)絡的參數(shù)相同時: f 0 = 1 2π 6RC 。頻率一般為幾十千赫。

?。?2 ) RC 橋式振蕩電路

  圖 5 ( a )是1種常見的 RC 橋式振蕩電路。圖中左側(cè)的R1C1 和 R2C2 串并聯(lián)電路就是它的選頻網(wǎng)絡。這個選頻網(wǎng)絡又是正反饋電路的一部分。這個選頻網(wǎng)絡對某個特定頻率為 f 0的信號電壓沒有相移(相移為 0° ),其它頻率的電壓都有大小不等的相移。由于放大器有 2 級,從 V2 輸出端取出的反饋電壓 U f是和放大器輸入電壓同相的( 2 級相移 360°=0° )。因此反饋電壓經(jīng)選頻網(wǎng)絡送回到 VT1 的輸入端時,只有某個特定頻率為 f0 的電壓才能滿足相位平衡條件而起振。可見 RC 串并聯(lián)電路同時起到了選頻和正反饋的作用。

  實際上為了提高振蕩器的工作質(zhì)量,電路中還加有由 R t 和 R E1組成的串聯(lián)電壓負反饋電路。其中 R t 是1個有負溫度系數(shù)的熱敏電阻,它對電路能起到穩(wěn)定振蕩幅度和減小非線性失真的作用。從圖 5 (b )的等效電路看到,這個振蕩電路是1個橋形電路。 R1C1 、 R2C2 、 R t 和 R E1 分別是電橋的 四個臂,放大器的輸入和輸出分別接在電橋的2個對角線上,所以被稱為 RC 橋式振蕩電路。

  RC 橋式振蕩電路的性能比 RC相移振蕩電路好。它的穩(wěn)定性高、非線性失真小,頻率調(diào)節(jié)方便。它的振蕩頻率是:當 R1=R2=R 、 C1=C2=C 時 f0 = 1 2πRC 。它的頻率范圍從 1 赫~ 1 兆赫。

調(diào)幅和檢波電路(終于到調(diào)幅和檢波電路了噢~~~~)

  廣播和無線電通信是利用調(diào)制技術把低頻聲音信號加到高頻信號上發(fā)射出去的。在接收機中還原的過程叫解調(diào)。其中低頻信號叫做調(diào)制信號,高頻信號則叫載波。常見的連續(xù)波調(diào)制方法有調(diào)幅和調(diào)頻2種,對應的解調(diào)方法就叫檢波和鑒頻。

 下面我們先介紹調(diào)幅和檢波電路。

?。?1 )調(diào)幅電路

  調(diào)幅是使載波信號的幅度隨著調(diào)制信號的幅度變化,載波的頻率和相位不變。能夠完成調(diào)幅功能的電路就叫調(diào)幅電路或調(diào)幅器。

  調(diào)幅是1個非線性頻率變換過程,所以它的關鍵是必須使用二極管、三極管等非線性器件。根據(jù)調(diào)制過程在哪個回路里進行可以把三極管調(diào)幅電路分成集電極調(diào)幅、基極調(diào)幅發(fā)射極調(diào)幅3 種。下面舉集電極調(diào)幅電路為例。

  圖 6 是集電極調(diào)幅電路,由高頻載波振蕩器產(chǎn)生的等幅載波經(jīng) T1加到晶體管基極。低頻調(diào)制信號則通過 T3 耦合到集電極中。 C1 、 C2 、 C3 是高頻旁路電容, R1 、 R2是偏置電阻。集電極的 LC并聯(lián)回路諧振在載波頻率上。如果把三極管的靜態(tài)工作點選在特性曲線的彎曲部分,三極管就是1個非線性器件。因為晶體管的集電極電流是隨著調(diào)制電壓變化的,所以集電極中的2 個信號就因非線性作用而實現(xiàn)了調(diào)幅。由于 LC 諧振回路是調(diào)諧在載波的基頻上,因此在 T2 的次級就可得到調(diào)幅波輸出。

?。?2 )檢波電路

  檢波電路檢波器的作用是從調(diào)幅波中取出低頻信號。它的工作過程正好和調(diào)幅相反。檢波過程也是1個頻率變換過程,也要使用非線性元器件。常用的有二極管和三極管。另外為了取出低頻有用信號,還必須使用濾波器濾除高頻分量,所以檢波電路通常包含非線性元器件和濾波器兩部分。下面舉二極管檢波器為例說明它的工作。

  圖 7 是1個二極管檢波電路。 VD 是檢波元件, C 和 R是低通濾波器。當輸入的已調(diào)波信號較大時,二極管 VD 是斷續(xù)工作的。正半周時,二極管導通,對 C充電;負半周和輸入電壓較小時,二極管截止, C 對 R 放電。在 R 兩端得到的電壓包含的頻率成分很多,經(jīng)過電容 C濾除了高頻部分,再經(jīng)過隔直流電容 C 0 的隔直流作用,在輸出端就可得到還原的低頻信號。

 調(diào)頻和鑒頻電路

  調(diào)頻是使載波頻率隨調(diào)制信號的幅度變化,而振幅則保持不變。鑒頻則是從調(diào)頻波中解調(diào)出原來的低頻信號,它的過程和調(diào)頻正好相反。

?。?1 )調(diào)頻電路

  能夠完成調(diào)頻功能的電路就叫調(diào)頻器調(diào)頻電路。常用的調(diào)頻方法是直接調(diào)頻法,也就是用調(diào)制信號直接改變載波振蕩器頻率的方法。圖8畫出了它的大意,圖中用1個可變電抗元件并聯(lián)在諧振回路上。用低頻調(diào)制信號控制可變電抗元件參數(shù)的變化,使載波振蕩器的頻率發(fā)生變化。

?。?2 )鑒頻電路

  能夠完成鑒頻功能的電路叫鑒頻器鑒頻電路,有時也叫頻率檢波器。鑒頻的方法通常分二步,第1步先將等幅的調(diào)頻波變成幅度隨頻率變化的調(diào)頻— 調(diào)幅波,第二步再用一般的檢波器檢出幅度變化,還原成低頻信號。常用的鑒頻器有相位鑒頻器、比例鑒頻器等。

在電子電路中,電源、放大、振蕩和調(diào)制電路被稱為模擬電子電路,因為它們加工和處理的是連續(xù)變化的模擬信號。電子電路中另1大類電路的數(shù)字電子電路。它加工和處理的對象是不連續(xù)變化的數(shù)字信號。數(shù)字電子電路又可分成脈沖電路和數(shù)字邏輯電路,它們處理的都是不連續(xù)的脈沖信號。脈沖電路是專門用來產(chǎn)生電脈沖和對電脈沖進行放大、變換和整形的電路。家用電器中的定時器、報警器、電子開關、電子鐘表、電子玩具以及電子醫(yī)療器具等,都要用到脈沖電路。

  電脈沖有各式各樣的形狀,有矩形、三角形、鋸齒形、鐘形、階梯形和尖頂形的,最具有代表性的是矩形脈沖。要說明1個矩形脈沖的特性可以用脈沖幅度Um 、脈沖周期 T 或頻率 f 、脈沖前沿 t r 、脈沖后沿 t f 和脈沖寬度 t k 來表示。如果1個脈沖的寬度 t k =1/ 2T ,它就是1個方波。

  脈沖電路和放大振蕩電路最大的不同點,或者說脈沖電路的特點是:脈沖電路中的晶體管是工作在開關狀態(tài)的。大多數(shù)情況下,晶體管是工作在特性曲線的飽和區(qū)或截止區(qū)的,所以脈沖電路有時也叫開關電路。從所用的晶體管也可以看出來,在工作頻率較高時都采用專用的開關管,如2AK 、 2CK 、DK 、 3AK 型管,只有在工作頻率較低時才使用一般的晶體管。

  就拿脈沖電路中最常用的反相器電路(圖 1)來說,從電路形式上看,它和放大電路中的共發(fā)射極電路很相似。在放大電路中,基極電阻 R b2是接到正電源上以取得基極偏壓;而這個電路中,為了保證電路可靠地截止, R b2 是接到1個負電源上的,而且 R b1 和 R b2的數(shù)值是按晶體管能可靠地進入飽和區(qū)或截止區(qū)的要求計算出來的。不僅如此,為了使晶體管開關速度更快,在基極上還加有加速電容 C,在脈沖前沿產(chǎn)生正向尖脈沖可使晶體管快速進入導通并飽和;在脈沖后沿產(chǎn)生負向尖脈沖使晶體管快速進入截止狀態(tài)。除了射極輸出器是個特例,脈沖電路中的晶體管都是工作在開關狀態(tài)的,這是1個特點。

  脈沖電路的另1個特點是一定有電容器(用電感較少)作關鍵元件,脈沖的產(chǎn)生、波形的變換都離不開電容器的充放電。

產(chǎn)生脈沖的多諧振蕩器

  脈沖有各種各樣的用途,有對電路起開關作用的控制脈沖,有起統(tǒng)帥全局作用的時鐘脈沖,有做計數(shù)用的計數(shù)脈沖,有起觸發(fā)啟動作用的觸發(fā)脈沖等等。不管是什么脈沖,都是由脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生的,而且大多是短形脈沖或以矩形脈沖為原型變換成的。因為矩形脈沖含有豐富的諧波,所以脈沖信號發(fā)生器也叫自激多諧振蕩器或簡稱多諧振蕩器。如果用門來作比喻,多諧振蕩器輸出端時開時閉的狀態(tài)可以把多諧振蕩器比作賓館的自動旋轉(zhuǎn)門,它不需要人去推動,總是不停地開門和關門。

?。?1 )集基耦合多諧振蕩器

  圖 2 是1個典型的分立元件集基耦合多諧振蕩器。它由2個晶體管反相器經(jīng) RC電路交叉耦合接成正反饋電路組成。2個電容器交替充放電使兩管交替導通和截止,使電路不停地從1個狀態(tài)自動翻轉(zhuǎn)到另1個狀態(tài),形成自激振蕩。從A 點或 B 點可得到輸出脈沖。當 R b1 =R b2 =R , C b1 =C b2 =C 時,輸出是幅度接近 E的方波,脈沖周期 T=1.4RC 。如果兩邊不對稱,則輸出是矩形脈沖

?。?3 ) RC 環(huán)形振蕩器

  圖 4 是常用的 RC環(huán)形振蕩器。它用奇數(shù)個門、首尾相連組成閉環(huán)形,環(huán)路中有 RC 延時電路。圖中 RS 是保護電阻, R 和 C是延時電路元件,它們的數(shù)值決定脈沖周期。輸出脈沖周期 T=2.2RC 。如果把 R換成電位器,就成為脈沖頻率可調(diào)的多諧振蕩器。因為這種電路簡單可靠,使用方便,頻率范圍寬,可以從幾赫變化到幾兆赫,所以被廣泛應用。

脈沖變換和整形電路

  脈沖在工作中有時需要變換波形或幅度,如把矩形脈沖變成三角波或尖脈沖等,具有這種功能的電路就叫變換電路。脈沖在傳送中會造成失真,因此常常要對波形不好的脈沖進行修整,使它整舊如新,具有這種功能的電路就叫整形電路。

 ( 1 )微分電路

  微分電路是脈沖電路中最常用的波形變換電路,它和放大電路中的 RC耦合電路很相似,見圖 5 。當電路時間常數(shù) τ=RC<<t k時,輸入矩形脈沖,由于電容器充放電極快,輸出可得到一對尖脈沖。輸入脈沖前沿則輸出正向尖脈沖,輸入脈沖后沿則輸出負向尖脈沖。這種尖脈沖常被用作觸發(fā)脈沖或計數(shù)脈沖。

 ( 2 )積分電路

  把圖 5 中的 R 和 C 互換,并使τ=RC>>t k ,電路就成為積分電路,見圖 6。當輸入矩形脈沖時,由于電容器充放電很慢,輸出得到的是一串幅度較低的近似三角形的脈沖波。

?。?3 )限幅器

  能限制脈沖幅值的電路稱為限幅器或削波器。圖 7是用二極管和電阻組成的上限幅電路。它能把輸入的正向脈沖削掉。如果把二極管反接,就成為削掉負脈沖的下限幅電路。

  用二極管或三極管等非線性器件可組成各種限幅器,或是變換波形(如把輸入脈沖變成方波、梯形波、尖脈沖等),或是對脈沖整形(如把輸入高低不平的脈沖系列削平成為整齊的脈沖系列等)。

?。?4 )0………..

  能把脈沖電壓維持在某個數(shù)值上而使波形保持不變的電路稱為箝位器。它也是整形電路的1種。例如電視信號在傳輸過程會造成失真,為了使脈沖波形恢復原樣,接收機里就要用箝位電路把波形頂部箝制在某個固定電平上。

  圖 8 中反相器輸出端上就有1個箝位二極管 VD 。如果沒有這個二極管,輸出脈沖高電平應該是 12伏,現(xiàn)在增加了箝位二極管,輸出脈沖高電平被箝制在 3 伏上。

  此外,象反相器、射極輸出器等電路也有“整舊如新”的作用,也可認為是整形電路。

  有記憶功能的雙穩(wěn)電路多諧振蕩器的輸出總是時高時低地變換,所以它也叫無穩(wěn)態(tài)電路。另1種雙穩(wěn)態(tài)電路就絕然不同,雙穩(wěn)電路有2個輸出端,它們總是處于相反的狀態(tài):1個是高電平,另1個必定是低電平。它的特點是如果沒有外來的觸發(fā),輸出狀態(tài)能一直保持不變。所以常被用作寄存二進制數(shù)碼的單元電路。

?。?1 )集基耦合雙穩(wěn)電路

  圖 9是用分立元件組成的集基耦合雙穩(wěn)電路。它由一對用電阻交叉耦合的反相器組成。它的2個管子總是一管截止一管飽和,例如當 VT1管飽和時 VT2 管就截止,這時 A 點是低電平 B點是高電平。如果沒有外來的觸發(fā)信號,它就保持這種狀態(tài)不變。如把高電平表示數(shù)字信號“ 1 ”,低電平表示“ 0”,那么這時即可認為雙穩(wěn)電路已經(jīng)把數(shù)字信號“ 1 ”寄存在 B 端了。

  電路的基極分別加有微分電路。如果在 VT1 基極加上1個負脈沖(稱為觸發(fā)脈沖),就會使 VT1基極電位下降,由于正反饋的作用,使 VT1 很快從飽和轉(zhuǎn)入截止, VT2 從截止轉(zhuǎn)入飽和。于是雙穩(wěn)電路翻轉(zhuǎn)成 A 端為“ 1 ”, B端為“ 0 ”,并一直保持下去。

 ( 2 )觸發(fā)脈沖的觸發(fā)方式和極性

  雙穩(wěn)電路的觸發(fā)電路形式和觸發(fā)脈沖極性選擇比較復雜。從觸發(fā)方式看,因為有直流觸發(fā)(電位觸發(fā))和交流觸發(fā)(邊沿觸發(fā))的分別,所以觸發(fā)電路形式各有不同。從脈沖極性看,也是隨著晶體管極性、觸發(fā)脈沖加在哪個管子(飽和管還是截止管)上、哪個極上(基極還是集電極)而變化的。在實際應用中,因為微分電路能容易地得到尖脈沖,觸發(fā)效果較好,所以都用交流觸發(fā)方式。觸發(fā)脈沖所加的位置多數(shù)是加在飽和管的基極上。所以使用NPN 管的雙穩(wěn)電路所加的是負脈沖,而 PNP 管雙穩(wěn)電路所加的是正脈沖。

 ( 3)集成觸發(fā)器除了用分立元件外,也可以用集成門電路組成雙穩(wěn)電路。但實際上因為目前有大量的集成化雙穩(wěn)觸發(fā)器產(chǎn)品可供選用,如R—S 觸發(fā)器、 D 觸發(fā)器、 J - K 觸發(fā)器等等,所以一般不使用門電路搭成的雙穩(wěn)電路而直接選用現(xiàn)成產(chǎn)品。

有延時功能的單穩(wěn)電路

  無穩(wěn)電路有 2 個暫穩(wěn)態(tài)而沒有穩(wěn)態(tài),雙穩(wěn)電路則有 2 個穩(wěn)態(tài)而沒有暫穩(wěn)態(tài)。脈沖電路中常用的第 三種電路叫單穩(wěn)電路,它有1個穩(wěn)態(tài)和1個暫穩(wěn)態(tài)。如果也用門來作比喻,單穩(wěn)電路可以看成是一扇彈簧門,平時它總是關著的,“關”是它的穩(wěn)態(tài)。當有人推它或拉它時門就打開,但由于彈力作用,門很快又自動關上,恢復到原來的狀態(tài)。所以“開”是它的暫穩(wěn)態(tài)。單穩(wěn)電路常被用作定時、延時控制以及整形等。

?。?1 )集基耦合單穩(wěn)電路

  圖 10是1個典型的集基耦合單穩(wěn)電路。它也是由兩級反相器交叉耦合而成的正反饋電路。它的一半和多諧振蕩器相似,另一半和雙穩(wěn)電路相似,再加它也有1個微分觸發(fā)電路,所以可以想象出它是半個無穩(wěn)電路和半個雙穩(wěn)電路湊合成的,它應該有1個穩(wěn)態(tài)和1個暫穩(wěn)態(tài)。平時它總是一管(VT1 )飽和,另一管( VT2)截止,這就是它的穩(wěn)態(tài)。當輸入1個觸發(fā)脈沖后,電路便翻轉(zhuǎn)到另1種狀態(tài),但這種狀態(tài)只能維持不長的時間,很快它又恢復到原來的狀態(tài)。電路暫穩(wěn)態(tài)的時間是由延時元件R 和 C 的數(shù)值決定的: t t =0.7RC 。

 ( 2 )集成化單穩(wěn)電路

  用集成門電路也可組成單穩(wěn)電路。圖 11 是微分型單穩(wěn)電路,它用 2 個與非門交叉連接,門 1輸出到門 2 是用微分電路耦合,門 2 輸出到門 1 是直接耦合,觸發(fā)脈沖加到門 1 的另1個輸入端 U I。它的暫穩(wěn)態(tài)時間即定時時間為: t t = ( 0.7 ~ 1.3 ) RC 。

脈沖電路的讀圖要點

 ?、倜}沖電路的特點是工作在開關狀態(tài),它的輸入輸出都是脈沖,因此分析時要抓住關鍵,把主次電路區(qū)分開,先認定主電路的功能,再分析輔助電路的作用。

 ?、趶碾娐方Y(jié)構(gòu)上抓關鍵找異同。前面介紹了集基耦合方式的3種基本單元電路,它們都由雙管反相器構(gòu)成正反饋電路,這是它們的相同點。但細分析起來它們還是各有特點的:無穩(wěn)和雙穩(wěn)電路雖然都有對稱形式,但無穩(wěn)電路是用電容耦合,雙穩(wěn)是用電阻直接耦合(有時并聯(lián)有加速電容,容量一般都很?。?;而且雙穩(wěn)電路一般都有觸發(fā)電路(雙端或單端觸發(fā));單穩(wěn)電路就很好認,它是不對稱的,兼有雙穩(wěn)和單穩(wěn)的形式。這樣一分析,3種電路就很好區(qū)別了。

  ③ 脈沖電路中,脈沖的生成、變換和整形都和電容器的充、放電有關,電路的時間常數(shù)即 R 和 C的數(shù)值對確定電路的性質(zhì)有極重要的意義,這一點尤為重要。

數(shù)字電子電路中的后起之秀是數(shù)字邏輯電路。把它叫做數(shù)字電路是因為電路中傳遞的雖然也是脈沖,但這些脈沖是用來表示二進制數(shù)碼的,例如用高電平表示“1 ”,低電平表示“ 0”。聲音圖像文字等信息經(jīng)過數(shù)字化處理后變成了一串串電脈沖,它們被稱為數(shù)字信號。能處理數(shù)字信號的電路就稱為數(shù)字電路。

  這種電路同時又被叫做邏輯電路,那是因為電路中的“ 1 ”和“ 0”還具有邏輯意義,例如邏輯“ 1 ”和邏輯“ 0”可以分別表示電路的接通和斷開、事件的是和否、邏輯推理的真和假等等。電路的輸出和輸入之間是1種邏輯關系。這種電路除了能進行二進制算術運算外還能完成邏輯運算和具有邏輯推理能力,所以才把它叫做邏輯電路。

  由于數(shù)字邏輯電路有易于集成、傳輸質(zhì)量高、有運算和邏輯推理能力等優(yōu)點,因此被廣泛用于計算機、自動控制、通信、測量等領域。一般家電產(chǎn)品中,如定時器、告警器、控制器、電子鐘表、電子玩具等都要用數(shù)字邏輯電路。

  數(shù)字邏輯電路的第1個特點是為了突出“邏輯”2個字,使用的是獨特的圖形符號。數(shù)字邏輯電路中有門電路和觸發(fā)器2種基本單元電路,它們都是以晶體管和電阻等元件組成的,但在邏輯電路中我們只用幾個簡化了的圖形符號去表示它們,而不畫出它們的具體電路,也不管它們使用多高電壓,是TTL 電路還是 CMOS電路等等。按邏輯功能要求把這些圖形符號組合起來畫成的圖就是邏輯電路圖,它完全不同于一般的放大振蕩或脈沖電路圖。

  數(shù)字電路中有關信息是包含在 0 和 1 的數(shù)字組合內(nèi)的,所以只要電路能明顯地區(qū)分開 0 和 1 ,0 和 1的組合關系沒有破壞就行,脈沖波形的好壞我們是不大理會的。所以數(shù)字邏輯電路的第二個特點是我們主要關心它能完成什么樣的邏輯功能,較少考慮它的電氣參數(shù)性能等問題。也因為這個原因,數(shù)字邏輯電路中使用了一些特殊的表達方法如真值表、特征方程等,還使用一些特殊的分析工具如邏輯代數(shù)、卡諾圖等等,這些也都與放大振蕩電路不同。

門電路和觸發(fā)器

 ( 1 )門電路

  門電路可以看成是數(shù)字邏輯電路中最簡單的元件。目前有大量集成化產(chǎn)品可供選用。

  最基本的門電路有 3 種:非門、與門和或門。非門就是反相器,它把輸入的 0 信號變成 1 , 1變成 0 。這種邏輯功能叫“非”,如果輸入是 A ,輸出寫成 P=A 。與門有 2 個以上輸入,它的功能是當輸入都是 1 時,輸出才是1 。這種功能也叫邏輯乘,如果輸入是 A 、 B ,輸出寫成 P=A·B ?;蜷T也有 2 個以上輸入,它的功能是輸入有1個 1時,輸出就是 1 。這種功能也叫邏輯加,輸出就寫成 P=A + B 。

  把這3種基本門電路組合起來可以得到各種復合門電路,如與門加非門成與非門,或門加非門成或非門。圖 1是它們的圖形符號和真值表。此外還有與或非門、異或門等等。

  數(shù)字集成電路有 TTL 、 HTL 、 CMOS等多種,所用的電源電壓和極性也不同,但只要它們有相同的邏輯功能,就用相同的邏輯符號。而且一般都規(guī)定高電平為 1 、低電平為 0。

?。?2 )觸發(fā)器

  觸發(fā)器實際上就是脈沖電路中的雙穩(wěn)電路,它的電路和功能都比門電路復雜,它也可看成是數(shù)字邏輯電路中的元件。目前也已有集成化產(chǎn)品可供選用。常用的觸發(fā)器有D 觸發(fā)器J—K 觸發(fā)器。

  D 觸發(fā)器有1個輸入端 D 和1個時鐘信號輸入端 CP ,為了區(qū)別在 CP端加有箭頭。它有2個輸出端,1個是 Q 1個是 Q ,加有小圈的輸出端是 Q 端。另外它還有2個預置端 R D 和 S D,平時正常工作時要 R D 和 S D 端都加高電平 1 ,如果使 R D =0 ( S D 仍為 1 ),則觸發(fā)器被置成 Q=0;如果使 S D =0 ( R D =1 ),則被置成 Q=1 。因此 R D 端稱為置 0 端, S D 端稱為置 1 端。 D觸發(fā)器的邏輯符號見圖 2 ,圖中 Q 、 D 、 SD 端畫在同一側(cè); Q 、R D 畫在另一側(cè)。 R D 和 S D都帶小圓圈,表示要加上低電平才有效。

  D 觸發(fā)器是受 CP 和 D 端雙重控制的, CP 加高電平 1 時,它的輸出和 D的狀態(tài)相同。如 D=0 , CP 來到后, Q=0 ;如 D=1 , CP 來到后, Q=1 。 CP 脈沖起控制開門作用,如果CP=0 ,則不管 D 是什么狀態(tài),觸發(fā)器都維持原來狀態(tài)不變。這樣的邏輯功能畫成表格就稱為功能表或特性表,見圖 2 。表中 Q n+1表示加上觸發(fā)信號后變成的狀態(tài), Qn 是原來的狀態(tài)?!?X ”表示是 0 或 1 的任意狀態(tài)。

  有的 D 觸發(fā)器有幾個 D 輸入端: D 1 、 D 2 … 它們之間是邏輯與的關系,也就是只有當D 1 、 D 2 … 都是 1 時,輸出端 Q 才是 1 。

  另1種性能更完善的觸發(fā)器叫 J - K 觸發(fā)器。它有2個輸入端: J端和 K 端,1個 CP 端,2個預置端: R D 端和 S D 端,以及2個輸出端: Q 和 Q 端。它的邏輯符號見圖 3 。 J- K 觸發(fā)器是在 CP 脈沖的下陣沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的,所以在 CP 端畫1個小圓圈以示區(qū)別。圖中, J 、 S D 、 Q 畫在同一側(cè),K 、 R D 、 Q 畫在另一側(cè)。

  J - K 觸發(fā)器的邏輯功能見圖 3 。有 CP 脈沖時(即 CP=1 ): J 、 K 都為 0,觸發(fā)器狀態(tài)不變; Q n + 1 =Qn , J = 0 、 K=1 ,觸發(fā)器被置 0 : Q n + 1 =0 ; J=1 、K=0 , Q n+1 =1 ; J=1 、 K=1 ,觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一下: Q n + 1 =Qn 。如果不加時鐘脈沖,即 CP=0時,不管 J 、 K 端是什么狀態(tài),觸發(fā)器都維持原來狀態(tài)不變: Q n + 1 =Qn 。有的 J—K 觸發(fā)器同時有好幾個 J 端和K 端, J 1 、 J 2 … 和 K 1 、 K 2 … 之間都是邏輯與的關系。有的 J - K 觸發(fā)器是在 CP的上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的,這時它的邏輯符號圖的 CP 端就不帶小圓圈。也有時候為了使圖更簡潔,常常把 R D 和 S D端省略不畫。

  能夠把數(shù)字、字母變換成二進制數(shù)碼的電路稱為編碼器。反過來能把二進制數(shù)碼還原成數(shù)字、字母的電路就稱為譯碼器。

 ( 1 )編碼器

  圖 4 ( a )是1個能把十進制數(shù)變成二進制碼的編碼器。1個十進制數(shù)被表示成二進制碼必須 4位,常用的碼是使從低到高的每一位二進制碼相當于

十進制數(shù)的 1 、 2 、 4 、 8 ,這種碼稱為 8 - 4 - 2 - 1 碼或簡稱 BCD碼。所以這種編碼器就稱為“ 10 線 -4 線編碼器”或“ DEC / BCD 編碼器”。

  從圖看到,它是由與非門組成的。有 10 個輸入端,用按鍵控制,平時按鍵懸空相當于接高電平 1。它有 4 個輸出端 ABCD ,輸出 8421 碼。如果按下“ 1 ”鍵,與“ 1 ”鍵對應的線被接地,等于輸入低電平 0 、于是門D 輸出為 1 ,整個輸出成 0001 。

  如按下“ 7 ”鍵,則 B 門、 C 門、 D 門輸出為 1 ,整個輸出成 0111。如果把這些電路都做在1個集成片內(nèi),便得到集成化的 10 線 4 線編碼器,它的邏輯符號見圖 4 ( b )。左側(cè)有 十個輸入端,帶小圓圈表示要用低電平,右側(cè)有 4 個輸出端,從上到下按從低到高排列。使用時可以直接選用。

?。?2 )譯碼器

  要把二進制碼還原成十進制數(shù)就要用譯碼器。它也是由門電路組成的,現(xiàn)在也有集成化產(chǎn)品供選用。圖 5 是1個 4 線—10 線譯碼器。它的左側(cè)為 4 個二進制碼的輸入端,右側(cè)有 10 個輸出端,從上到下按 0 、 1 、 …9 排列表示 十個十進制數(shù)。輸出端帶小圓圈表示低電平有效。平時 10 個輸出端都是高電平 1 ,如輸入為 1001 碼,輸出“ 9 ”端為低電平 0,其余 9 根線仍為高電平 1 ,這表示“ 9 ”線被譯中。

二極管,如每段都接低電平 0 ,七段都被點亮,顯示出數(shù)字“ 8 ”;如 b 、 c 段接低電平 0,其余都接 1 ,顯示的是“ 1 ”。可見要把十進制數(shù)用七段顯示管顯示出來還要經(jīng)過一次譯碼。如果使用“ 4 線 —7線譯碼器”和顯示管配合使用,就很簡單,輸入二進制碼可直接顯示十進制數(shù),見圖 6 。譯碼器左側(cè)有 4 個二進制碼的輸入端,右側(cè)有 七個輸出可直接和數(shù)碼管相連。左上側(cè)另有1個滅燈控制端 I B ,正常工作時應加高電平 1 ,如不需要這位數(shù)字顯示就在 I B 上加低電平0 ,就可使這位數(shù)字熄滅。

  如果要想把十進制數(shù)顯示出來,就要使用數(shù)碼管。現(xiàn)以共陽極發(fā)光二極管( LED)七段數(shù)碼顯示管為例,見圖 6 。它有七段發(fā)光

寄存器和移位寄存器

?。?1 )寄存器

  能夠把二進制數(shù)碼存貯起來的的部件叫數(shù)碼寄存器,簡稱寄存器。圖 7 是用4 個 D 觸發(fā)器組成的寄存器,它能存貯 4 位二進制數(shù)。 4 個 CP 端連在一起作為控制端,只有 CP=1 時它才接收和存貯數(shù)碼。4 個 R D 端連在一起成為整個寄存器的清零端。如果要存貯二進制碼 1001 ,只要把它們分別加到觸發(fā)器 D 端,當 CP 來到后4 個觸發(fā)器從高到低分別被置成 1 、 0 、 0 、 1 ,并一直保持到下一次輸入數(shù)據(jù)之前。要想取出這串數(shù)碼可以從觸發(fā)器的 Q端取出。

?。?2 )移位寄存器

  有移位功能的寄存器叫移位寄存器,它可以是左移的、右移的,也可是雙向移位的。

  圖 8 是1個能把數(shù)碼逐位左移的寄存器。它和一般寄存器不同的是:數(shù)碼是逐位串行輸入并加在最低位的D 端,然后把低位的 Q 端連到高一位的 D 端。這時 CP 稱為移位脈沖。

  先從 R D 端送低電平清零,使寄存器成 0000 狀態(tài)。假定要輸入的數(shù)碼是 1001,輸入的次序是先高后低逐位輸入。第 1 個 CP 后, 1 被打入第 1 個觸發(fā)器,寄存器成 0001 ;第 2 個 CP 后, Qo的 1 被移入 Q 1 ,新的 0 打入 D 1 ,成為 0010 ;第 3 個 CP 后,成為 0100 ;第 4 個 CP后,成為 1001 。

  可見經(jīng)過 4 個 CP ,寄存器就寄存了 4 位二進制碼 1001。目前已有品種繁多的集成化寄存器供選用。

計數(shù)器和分頻器

?。?1 )計數(shù)器

  能對脈沖進行計數(shù)的部件叫計數(shù)器。計數(shù)器品種繁多,有作累加計數(shù)的稱為加法計數(shù)器,有作遞減計數(shù)的稱為減法計數(shù)器;按觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)來分又有同步計數(shù)器和異步計數(shù)器;按數(shù)制來分又有二進制計數(shù)器、十進制計數(shù)器和其它進位制的計數(shù)器等等。

  現(xiàn)舉1個最簡單的加法計數(shù)器為例,見圖 9 。它是1個 16 進制計數(shù)器,最大計數(shù)值是 1111,相當于十進制數(shù) 15 。需要計數(shù)的脈沖加到最低位觸發(fā)器的 CP 端上,所有的 J 、 K 端都接高電平 1 ,各觸發(fā)器 Q端接到相鄰高一位觸發(fā)器的 CP 端上。 J—K 觸發(fā)器的特性表告訴我們:當 J=1 、 K=1 時來1個 CP,觸發(fā)器便翻轉(zhuǎn)一次。在全部清零后, ① 第 1 個 CP 后沿,觸發(fā)器 C0 翻轉(zhuǎn)成 Q0=1 ,其余 3 個觸發(fā)器仍保持 0態(tài),整個計數(shù)器的狀態(tài)是 0001 。 ② 第 2 個 CP 后沿,觸發(fā)器 C0 又翻轉(zhuǎn)成“ Q0=0 , C1 翻轉(zhuǎn)成 Q1=1,計數(shù)器成 0010 。 …… 到第 15 個 CP 后沿,計數(shù)器成 1111 ??梢娺@個計數(shù)器確實能對 CP 脈沖計數(shù)。

?。?2 )分頻器

  計數(shù)器的第1個觸發(fā)器是每隔 2 個 CP 送出1個進位脈沖,所以每個觸發(fā)器就是1個 2分頻的分頻器, 16 進制計數(shù)器就是1個 16 分頻的分頻器。

  為了提高電子鐘表的精確度,普遍采用的方法是用晶體

生 32768 赫標準信號脈沖,經(jīng)過 15 級 2 分頻處理得到 1赫的秒信號。因為晶體振蕩器的準確度和穩(wěn)定度很高,所以得到的秒脈沖信號也是精確可靠的。把它們做到1個集成片上便是電子手表專用集成電路產(chǎn)品,見圖10 。

數(shù)字邏輯電路讀圖要點和舉例

  數(shù)字邏輯電路的讀圖步驟和其它電路是相同的,只是在進行電路分析時處處要用邏輯分析的方法。讀圖時要:① 先大致了解電路的用途和性能。

② 找出輸入端、輸出端和關鍵部件,區(qū)分開各種信號并弄清信號的流向。

③ 逐級分析輸出與輸入的邏輯關系,了解各部分的邏輯功能。

④ 最后統(tǒng)觀全局得出分析結(jié)果。

  例 1 三路搶答器

  圖 11 是智力競賽用的三路搶答器電路。裁判按下開關 SA4,觸發(fā)器全部被置零,進入準備狀態(tài)。這時 Q1 ~ Q3 均為 1 ,搶答燈不亮;門 1 和門 2 輸出為 0 ,門 3 和門 4組成的音頻振蕩器不振蕩,揚聲器無聲。

  競賽開始,假定 1 號臺搶先按下 SA1 ,觸發(fā)器 C1 翻轉(zhuǎn)成 Q1=1 、 Q1=0 。于是:① 門 2 輸出為 1 ,振蕩器振蕩,揚聲器發(fā)聲; ②HL1 燈點亮; ③ 門 1 輸出為 1 ,這時 2 號、 3號臺再按開關也不起作用。裁判宣布競賽結(jié)果后,再按一下 SA4 ,電路又進入準備狀態(tài)。

 例 2 彩燈追逐電路

  圖 12 是 4 位移位寄存器控制的彩燈電路。開始時按下 SA ,觸發(fā)器 C1 ~ C4 被置成1000 ,彩燈 HL1 被點亮。 CP 脈沖來到后,寄存器移 1 位,觸發(fā)器 C1 ~ C4 成 0100 ,彩燈 HL2 點亮。第2 個 CP 脈沖點亮 HL3 ,第 3 個點亮 HL4 ,第 4 個 CP 又把觸發(fā)器 C1 ~ C4 置成 1000 ,又點亮HL1 。如此循環(huán)往復,彩燈不停閃爍。只要增加觸發(fā)器可使燈數(shù)增加,改變 CP 的頻率可變化速度。

555 集成電路開始出現(xiàn)時是作定時器應用的,所以叫做 555 定時器或555時基電路。但是后來經(jīng)過開發(fā),它除了作定時延時控制外,還可以用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控制以及計量檢測等作用;還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路,作為交流信號源以及完成電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等用途。由于它工作可靠、使用方便、價格低廉,因此目前被廣泛用于各種小家電中。

  555集成電路內(nèi)部有幾10個元器件,有分壓器、比較器、觸發(fā)器、輸出管和放電管等,電路比較復雜,是模擬電路和數(shù)字電路的混合體。它的性能和參數(shù)要在非線性模擬集成電路手冊中才能查到。555 集成電路是 8 腳封裝,圖 1 ( a )是雙列直插型封裝,按輸入輸出的排列可畫成圖 1 ( b )?!  ∑渲?6腳稱閥值端( TH ),是上比較器的輸入。 2 腳稱觸發(fā)端( ),是下比較器的輸入。 3 腳是輸出端( V O ),它有 0 和 12種狀態(tài),它的狀態(tài)是由輸入端(www.t262.com]所加的電平?jīng)Q定的。 7 腳的放電端( DIS),它是內(nèi)部放電管的輸出,它也有懸空和接地2種狀態(tài),也是由輸入端的狀態(tài)決定的。 4 腳是復位端( ),加上低電砰(< 0.3伏)時可使輸出成低電平。 5 腳稱控制電壓端( V C ),可以用它改變上下觸發(fā)電平值。 8 腳是電源, 1 腳為地端。

  對于初學者來說,可以把 555 電路等效成1個帶放電開關的 R - S 觸發(fā)器,如圖 2 ( a)。這個特殊的觸發(fā)器有2個輸入端;閾值端( TH )可看成是置零端 R ,要求高電平;觸發(fā)端( )可看成是置位端 ,低電平有效。它只有1 個輸出端 V O , V O 可等效成觸發(fā)器的 Q 端。放電端( DIS)可看成由內(nèi)部的放電開關控制的1個接點,放電開關由觸發(fā)器的 Q 端控制: =1 時 DIS 端接地; =0 時 DIS端懸空。此外這個觸發(fā)器還有復位端 ,控制電壓端 V C ,電源端 V DD 和地端 GND 。

這個特殊的 R - S 觸發(fā)器有 2 個特點:( 1 )2個輸入端的觸發(fā)電平要求一高一低:置零端 R 即閾值端 TH要求高電平,而置低端 即觸發(fā)端 則要求低電平。( 2 )2個輸入端的觸發(fā)電平,也就是使它們翻轉(zhuǎn)的閾值電壓值也不同,當 V C端不接控制電壓時,對 TH ( R )端來講, > 2 /3 V DD 是高電平 1 ,< 2 /3 V DD 是低電平 0 ;而對 ( )端來講,> 1/ 3 V DD 是高電平 1 ,<1 /3 V DD 是低電平 0 。如果在控制端( V C )加上控制電壓 V C ,這時上觸發(fā)電平就變成 V C值,而下觸發(fā)電平則變成 1 /2 V C ??梢姼淖兛刂贫说目刂齐妷褐悼梢愿淖兩舷掠|發(fā)電平值。

  經(jīng)過簡化, 555 電路可以等效成1個觸發(fā)器,它的功能表見圖 2 ( b )。

  555 集成電路有雙極型和 CMOS 型2種。 CMOS型的優(yōu)點是功耗低、電源電壓低、輸入阻抗高,但輸出功率較小,輸出驅(qū)動電流只有幾毫安。雙極型的優(yōu)點是輸出功率大,驅(qū)動電流達 200毫安,其它指標則不如 CMOS 型的。

  此外還有1種 556 雙時基電路, 14 腳封裝,內(nèi)部包含有2個相同的時基電路單元。 555的應用電路很多,大體上可分為 555 單穩(wěn)、 555 雙穩(wěn)和 555 無穩(wěn)3類。 555 單穩(wěn)電路單穩(wěn)電路有1個穩(wěn)態(tài)和1個暫穩(wěn)態(tài)。555 的單穩(wěn)電路是利用電容的充放電形成暫穩(wěn)態(tài)的,因此它的輸入端都帶有定時電阻和定時電容,常見的 555 單穩(wěn)電路有2種。

 ( 1 )人工啟動型單穩(wěn)

  將 555 電路的 6 、 2 端并接起來接在 RC 定時電路上,在定時電容 C T兩端接按鈕開關 SB ,就成為人工啟動型 555 單穩(wěn)電路,見圖 3 ( a )。用等效觸發(fā)器替代 555,并略去與單穩(wěn)工作無關的部分后畫成等效圖 3 ( b )。下面分析它的工作:

  ① 穩(wěn)態(tài):接上電源后,電容 C T 很快充到 V DD ,從圖 3 ( b )看到,觸發(fā)器輸入R=1 , =1 ,從功能表查到輸出 V o =0 ,這是它的穩(wěn)態(tài)。

 ② 暫穩(wěn)態(tài):按下開關 SB , C T 上電荷很快放到零,相當于觸發(fā)器輸入 R=0 , =0,輸出立即翻轉(zhuǎn)成 V o =1 ,暫穩(wěn)態(tài)開始。開關放開后,電源又向 C T 充電,經(jīng)時間 t d 后, C T 上電壓升到> 2 /3 V DD 時,輸出又翻轉(zhuǎn)成 V =0 ,暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束。 t d就是單穩(wěn)電路的定時時間或延時時間,它和定時電阻 R T 和定時電容 C T 的值有關; t d=1.1R T C T 。

?。?2 )脈沖啟動型單穩(wěn)

  把 555 電路的 6 、 7 端并接起來接到定時電容 C T 上,用 2端作輸入就成為脈沖啟動型單穩(wěn)電路,見圖 4 ( a )。電路的 2端平時接高電平,當輸入接低電平或輸入負脈沖時才啟動電路。用等效觸發(fā)器替代 555 電路后可畫成圖 4 ( b)。這個電路利用放電端使定時電容能快速放電。下面分析它的工作狀態(tài):

?、?穩(wěn)態(tài):通電后, R=1 , =1 ,輸出 V o =0 , DIS 端接地, C T 上電壓為0 即 R=0 ,輸出仍保持 V o =0 ,這是它的穩(wěn)態(tài)。

?、?暫穩(wěn)態(tài):輸入負脈沖后,輸入 =0 ,輸出翻轉(zhuǎn)成 V o =1 , DIS 端開路,電源通過 RT 向 C T 充電,暫穩(wěn)態(tài)開始。經(jīng)過 t d 后, C T 上電壓升到> 2 /3 V DD ,這時負脈沖已經(jīng)消失,輸入又成為R=1 , =1 ,輸出又翻轉(zhuǎn)成 V o =0 ,暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束。這時內(nèi)部放電開關接通, DIS 端接地, C T上電荷很快放到零,為下一次定時控制作準備。電路的定時時間 t d =1.1R T C T 。

  這2種單穩(wěn)電路常用作定時延時控制。

555 雙穩(wěn)電路

  常見的 555 雙穩(wěn)電路有2種。

 ( 1 ) R-S 觸發(fā)器型雙穩(wěn)

把 555 電路的 6 、 2 端作為2個控制輸入端, 7 端不用,就成為1個 R - S觸發(fā)器。要注意的是2個輸入端的電平要求和閾值電壓都不同,見圖 5 ( a)。有時可能只有1個控制端,這時另1個控制端要設法接死,根據(jù)電路要求可以把 R 端接到電源端,見圖 5 ( b ),也可以把 S端接地,用 R 端作輸入。

  有2個輸入端的雙穩(wěn)電路常用作電機調(diào)速、電源上下限告警等用途,有1個輸入端的雙穩(wěn)電路常作為單端比較器用作各種檢測電路。

?。?2 )施密特觸發(fā)器型雙穩(wěn)

把 555 電路的 6 、 2 端并接起來成為只有1個輸入端的觸發(fā)器,見圖 6 ( a)。這個觸發(fā)器因為輸出電壓和輸入電壓的關系是1個長方形的回線形,見圖 6 ( b ),所以被稱為施密特觸發(fā)器。從曲線看到,當輸入 Vi =0 時輸出 V o =1 。當輸入電壓從 0 上升時,要升到> 2/ 3 V DD 以后, V o 才翻轉(zhuǎn)成 0。而當輸入電壓從最高值下降時,要降到 < 1 /3 V DD 以后, V o 才翻轉(zhuǎn)成 1。所以輸出電壓和輸入電壓之間是1個回線形曲線。由于它的輸入有2個不同的閾值電壓,所以這種電路被用作電子開關,各種控制電路,波形變換和整形的用途。

555 無穩(wěn)電路

  無穩(wěn)電路有 兩個暫穩(wěn)態(tài),它不需要外觸發(fā)就能自動從1種暫穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到另1種暫穩(wěn)態(tài),它的輸出是一串矩形脈沖,所以它又叫為自激多諧振蕩器或脈沖振蕩器。555 的無穩(wěn)電路有多種,這里介紹常用的 3 種。

?。?1 )直接反饋型 555 無穩(wěn)

  利用 555 施密特觸發(fā)器的回滯特性,在它的輸入端接電容 C ,再在輸出 V 0與輸入之間接1個反饋電阻 R f ,就能組成直接反饋型多諧振蕩器,見圖 7 ( a )。用等效觸發(fā)器替代 555 電路后可畫成圖 7( b )。現(xiàn)在來看看它的振蕩工作原理:

 剛接通電源時, C 上電壓為零,輸出 V 0 =1 。通電后電源經(jīng)內(nèi)部電阻、 V 0 端、 Rf 向 C 充電,當 C 上電壓升到> 2 /3 V DD 時,觸發(fā)器翻轉(zhuǎn) V 0 =0 ,于是 C 上電荷通過 R f 和 V 0放電入地。當 C 上電壓降到< 1 /3 V DD 時,觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)成 V 0 =1 。電源又向 C充電,不斷重復上述過程。由于施密特觸發(fā)器有 2 個不同的閥值電壓,因此 C 就在這 兩個閥值電壓之間交替地充電和放電,輸出得到的是一串連續(xù)的矩形脈沖,見圖 7 ( c )。脈沖頻率約為 f=0.722 / R f C。

 ( 2 )間接反饋型無穩(wěn)

  另一路多諧振蕩器是把反饋電阻接在放電端和電源上,如圖 8 ( a),這樣做使振蕩電路和輸出電路分開,可以使負載能力加大,頻率更穩(wěn)定。這是目前使用最多的 555 振蕩電路。

  這個電路在剛通電時, V 0 =1 , DIS 端開路, C 的充電路徑是:電源 →R A→DIS→R B →C ,當 C 上電壓上升到> 2 /3 V DD 時, V 0 =1 , DIS 端接地, C 放電, C放電的路徑是: C→R B →DIS→ 地??梢钥吹匠潆姾头烹姇r間常數(shù)不等,輸出不是方波。 t 1 =0.693 ( R A + BB ) C 、 t 2 =0.693R B C ,脈沖頻率 f=1.443 /( R A + 2R ) C

 ( 3 ) 555 方波振蕩電路

  要想得到方波輸出,可以用圖 9 的電路。它是在圖 8 的電路基礎上在 R B 兩端并聯(lián)1個二極管VD 組成的。當 R A =R B 時, C 的充放電時間常數(shù)相等,輸出就得到方波。方波的頻率為 f=0.722 / R A C (R A =R B )

二極管的方法可以得到占空比可調(diào)的脈沖振蕩電路。

  在這個電路的基礎上,在 R A 和 R B 回路內(nèi)增加電位器以及采用串聯(lián)或并聯(lián)

  555脈沖振蕩電路常被用作交流信號源,它的振蕩頻率范圍大致在零點幾赫到幾兆赫之間。因為電路簡單可靠,所以使用極廣。

555 電路讀圖要點及舉例

  555集成電路經(jīng)多年的開發(fā),實用電路多達幾10種,幾乎遍及各個技術領域。但對初學者來講,常見的電路也不過是上述幾種,因此在讀圖時,只要抓住關鍵,識別它們是不難的。

  從電路結(jié)構(gòu)上分析,3類 555 電路的區(qū)別或者說它們的結(jié)構(gòu)特點主要在輸入端。因此當我們拿到一張555 電路圖時,在大致了解電路的用途之后,先看一下電路是 CMOS 型還是雙極型,再看復位端( )和控制電壓端( V c)的接法,如果復位端( )是接高電平、控制電壓端( V c )是接1個抗干擾電容的
那即可按以下的次序先從輸入端開始進行分析:

?。?1 ) 6 、 2 端是分開的

  ①7端懸空不用的一定是雙穩(wěn)電路。如有2個輸入的則是雙限比較器;如只有1個輸入的則是單端比較器。這類電路一般都是作電子開關、控制和檢測電路的用途。

  ②7 、 6 端短接并接有電阻電容、取 2端作輸入的一定是單穩(wěn)電路。它的輸入可以用開關人工啟動,也可以用輸入脈沖啟動,甚至為了取得較好的啟動效果在輸入端帶有 RC微分電路。這類電路一般用作定時延時控制和檢測的用途。

?。?2 ) 6 、 2 端短接的

?、?輸入沒有電容的是施密特觸發(fā)器電路。這類電路常用作電子開關、告警、檢測和整形的用途。

?、?輸入端有電阻電容而 7 端懸空的,這時要看電阻電容的接法:( a ) R 和 C串聯(lián)接在電源和地之間的是單穩(wěn)電路, R 和 C 就是它的定時電阻和定時電容。( b ) R 在上 C 在下, R 的一端接在 V 0端上的是直接反饋型無穩(wěn)電路,這時 R 和 C 就是決定振蕩頻率的元件。

?、? 端也接在輸入端,成“ R A - 7 - R B - 6 、 2—C”的形式的就是最常用的無穩(wěn)電路。這時 R A 和 R B 及 C 就是決定振蕩頻率的元件。這類電路可以有很多種變型:如省去 R A,把 7 端接在 V 0 上;或者在 R B 兩端并聯(lián)二極管 VD 以獲得方波輸出,或者用電阻和電位器組成 R A 和 R B,而且在 R A 和 R B兩端并聯(lián)有二極管以獲得占空比可調(diào)的脈沖波等等。這類電路是用途最廣的,常用于脈沖振蕩、音響告警、家電控制、電子玩具、醫(yī)療電器以及電源變換等用途。

?。?3 )如果控制電壓( V c)端接有直流電壓,則只是改變了上下2個閥值電壓的數(shù)值,其它分析方法仍和上面的相同。

  只要按上述步驟細心分析核對,一定能很快地識別 555電路的類別和了解它的工作原理。下面的問題就比較好辦了,例如定時時間、振蕩頻率等都可以按給出的公式進行估算。

 例 1 相片曝光定時器

  圖 10 是用 555 電路制成的相片曝光定時器。從圖看到,輸入端 6 、 2 并接在 RC串聯(lián)電路中,所以這是1個單穩(wěn)電路, R1 和 RP 是定時電阻, C1 是定時電容。

  電路在通電后, C1 上電壓被充到 6 伏,輸出 V 0 =0 ,繼電器 KA不吸動,常開接點是打開的,曝光燈 HL 不亮。這是它的穩(wěn)態(tài)。

  按下 SB 后, C1 快速放電到零,輸出 V 0 =1 ,繼電器 K

A 吸動,點亮曝光燈 HL ,暫穩(wěn)態(tài)開始。 SB 放開后電源向 C1 充電,當 C1 上電壓升到 4伏時,暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束,定時時間到,電路恢復到穩(wěn)態(tài)。輸出翻轉(zhuǎn)成 V 0 =0 ,繼電器 KA 釋放,曝光燈熄滅。電路定時時間是可調(diào)的,大約是1 秒~ 2 分鐘。

 例 2 光電告警電路

  圖 11 是 555 光電告警電路。它使用 556 雙時基集成電路,有2個獨立的 555電路。前1個接成施密特觸發(fā)器,后1個是間接反饋型無穩(wěn)電路。圖中引腳號碼是 556 的引腳號碼。

三極管 VT 導通, VT 的集電極電壓只有 0.3 伏,加在 555b 的復位端( MR ),使555b 處于復位狀態(tài),即無振蕩輸出。

  圖中 R1 是光敏電阻,無光照時阻值為幾~幾十兆歐,所以 555a 的輸入相當于 R=0 、S=0 ,輸出 V 0 =1 ,

  當 R1 受光照后,阻值突然下降到只有幾~幾十千歐,于是 555a的輸入電壓升到上閥值電壓以上,輸出翻轉(zhuǎn)成 V 0 =0 , VT 截止, VT 集電極電壓升高, 555b被解除復位狀態(tài)而振蕩,于是揚聲器 BL 發(fā)聲告警。 555b 的振蕩頻率大約是 1 千赫。

  如果把整個裝置放入公文包內(nèi),那么當打開公文包時,這個裝置會發(fā)聲告警而成為防盜告警裝置

電路不可怕,可怕的是自己沒有信心!

Come on 龍旗~

篇二 : 電腦電源工作原理及維修詳解

電腦電源維修教程

開始我們要知道計算機開關電源的工作原理。[www.t262.com]電源先將高電壓交流電(220V)通過全橋二極管整流以后成為高電壓的脈沖直流電,再經(jīng)過電容濾波以后成為高壓直流電。

此時,控制電路控制大功率開關三極管將高壓直流電按照一定的高頻頻率分批送到高頻變壓器的初級。接著,把從次級線圈輸出的降壓后的高頻低壓交流電通過整流濾波轉(zhuǎn)換為能使電腦工作的低電壓強電流的直流電。其中,控制電路是必不可少的部分。它能有效的監(jiān)控輸出端的電壓值,并向功率開關三極管發(fā)出信號控制電壓上下調(diào)整的幅度。在計算機開關電源中,因為電源輸入部分工作在高電壓、大電流的狀態(tài)下,故障率最高;還有就是輸出直流部分的整流二極管、保護二極管、大功率開關三極管較易損壞;再就是脈寬調(diào)制器TL494的4腳電壓是保護電路的關鍵測試點。通過對多臺電源的維修,總結(jié)出了對付電源常見故障的方法。

一、在斷電情況下,“望、聞、問、切”

由于檢修電源要接觸到220V高壓電,人體一旦接觸36V以上的電壓就有生命危險。因此,在有可能的條件下,盡量先檢查一下在斷電狀態(tài)下有無明顯的短路、元器件損壞故障。首先,打開電源的外殼,檢查保險絲(圖5)是否熔斷,再觀察電源的內(nèi)部情況,如果發(fā)現(xiàn)電源的PCB板上元件破裂,則應重點檢查此元件,一般來講這是出現(xiàn)故障的主要原因;聞一下電源內(nèi)部是否有糊味,檢查是否有燒焦的元器件;問一下電源損壞的經(jīng)過,是否對電源進行違規(guī)的操作,這一點對于維修任何設備都是必須的。在初步檢查以后,還要對電源進行更深入地檢測。 用萬用表測量AC電源線兩端的正反向電阻及電容器充電情況,如果電阻值過低,說明電源內(nèi)部存在短路,正常時其阻值應能達到100千歐以上;電容器應能夠充放電,如果損壞,則表現(xiàn)為AC電源線兩端阻值低,呈短路狀態(tài),否則可能是開關三極管VT1、VT2擊穿。

然后檢查直流輸出部分。脫開負載,分別測量各組輸出端的對地電阻,正常時,表針應有電容器充放電擺動,最后指示的應為該路的泄放電阻的阻值。否則多數(shù)是整流二極管反向擊穿所致。

二、加電檢測

在通過上述檢查后,就可通電測試。這時候才是關鍵所在,需要有一定的經(jīng)驗、電子基礎及維修技巧。一般來講應重點檢查一下電源的輸入端,開關三極管,電源保護電路以及電源的輸出電壓電流等。如果電源啟動一下就停止,則該電源處于保護狀態(tài)下,可直接測量TL494的4腳電壓,正常值應為0.4V以下,若測得電壓值為+4V以上,則說明電源的處于保護狀態(tài)下,應重點檢查產(chǎn)生保護的原因。由于接觸到高電壓,建議沒有電子基礎的朋友要小心操作。

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

三、常見故障

1.保險絲熔斷

一般情況下,保險絲熔斷說明電源的內(nèi)部線路有問題。[www.t262.com]由于電源工作在高電壓、大電流的狀態(tài)下,電網(wǎng)電壓的波動、浪涌都會引起電源內(nèi)電流瞬間增大而使保險絲熔斷。重點應檢查電源輸入端的整流二極管,高壓濾波電解電容,逆變功率開關管等,檢查一下這些元器件有無擊穿、開路、損壞等。如果確實是保險絲熔斷,應該首先查看電路板上的各個元件,看這些元件的外表有沒有被燒糊,有沒有電解液溢出。如果沒有發(fā)現(xiàn)上述情況,則用萬用表進行測量,如果測量出來兩個大功率開關管e、 c極間的阻值小于100kΩ,說明開關管損壞。其次測量輸入端的電阻值,若小于200kΩ,說明后端有局部短路現(xiàn)象。

2.無直流電壓輸出或電壓輸出不穩(wěn)定

如果保險絲是完好的,可是在有負載情況下,各級直流電壓無輸出。這種情況主要是以下原因造成的:電源中出現(xiàn)開路、短路現(xiàn)象,過壓、過流保護電路出現(xiàn)故障,振蕩電路沒有工作,電源負載過重,高頻整流濾波電路中整流二極管被擊穿,濾波電容漏電等。這時,首先用萬用表測量系統(tǒng)板+5V電源的對地電阻,若大于0.8Ω,則說明電路板無短路現(xiàn)象;然后將電腦中不必要的硬件暫時拆除,如硬盤、光盤驅(qū)動器等,只留下主板、電源、蜂鳴器,然后再測量各輸出端的直流電壓,如果這時輸出為零,則可以肯定是電源的控制電路出了故障。

3.電源負載能力差

電源負開能力差是一個常見的故障,一般都是出現(xiàn)在老式或是工作時間長的電源中,主要原因是各元器件老化,開關三極管的工作不穩(wěn)定,沒有及時進行散熱等。應重點檢查穩(wěn)壓二極管是否發(fā)熱漏電,整流二極管損壞、高壓濾波電容損壞、晶體管工作點未選擇好等。

4、通電無電壓輸出,電源內(nèi)發(fā)出吱吱聲。

這是電源過載或無負載的典型特征。先仔細檢查各個元件,重點檢查整流二極管、開關管等。經(jīng)過仔細檢查,發(fā)現(xiàn)一個整流二極管1N4001的表面已燒黑,而且電路板也給燒黑了。找同型號的二極管換下,用萬用表一量果然是擊穿的。接上電源,可風扇不轉(zhuǎn),吱吱聲依然。用萬用表量+12V輸出只有+0.2V,+5V只有0.1V。這說明元件被擊穿時電源啟動自保護。測量初級和次級開關管,發(fā)現(xiàn)初級開關管中有一個已損壞,用相同型號的開關管換上,故障排除,一切正常。

5、沒有吱吱聲,上一個保險絲就燒一個保險絲。

由于保險絲不斷地熔斷,搜索范圍就縮小了??赡苄灾挥?個:1、整流橋擊穿;2、大電解電容擊穿;3、初級開關管擊穿。電源的整流橋一般是分立的四個整流二極管,或是將四個二極管固化在一起。將整流橋拆下一量是正常的。大

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

電解電容拆下測試后也正常,注意焊回時要注意正負極。[www.t262.com]最后的可能就只剩開關管了。這個電源的初級只有一個大功率的開關管。拆下一量果然擊穿,找同型號開關管換上,問題解決。

其實,維修電源并不難,一般電源損壞都可以歸結(jié)為保險絲熔斷、整流二極管損壞、濾波電容開路或擊穿、開關三極管擊穿以及電源自保護等,因開關電源的電路較簡單,故障類型少,很容易判斷出故障位置。只要有足夠的電子基礎知識,多看看相關報刊,多動動手,平時注意經(jīng)驗的積累,電源故障是可以輕松檢修的。

ATX微機開關電源維修教程1

微機ATX電源電路的工作原理與維修

隨著電腦的逐漸普及和深入到家庭,顯示器已經(jīng)成為維修界的一個亮點,ATX開關電源又將成為維修界的一個新的亮點。本文以市面上最常見的LWT2005型開關電源供應器為例,詳細講解最新ATX開關電源的工作原理和檢修方法,對其它型號的開關電源供應器,也借此起到一個拋磚引玉的作用。

一、 概述

ATX開關電源的主要功能是向計算機系統(tǒng)提供所需的直流電源。一般計算機電源所采用的都是雙管半橋式無工頻變壓器的脈寬調(diào)制變換型穩(wěn)壓電源。它將市電整流成直流后,通過變換型振蕩器變成頻率較高的矩形或近似正弦波電壓,再經(jīng)過高頻整流濾波變成低壓直流電壓的目的。其外觀圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)實物圖見圖1和圖2所示。

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

ATX開關電源的功率一般為250W~300W,通過高頻濾波電路共輸出六組直流電壓:+5V(25A)、—5V(0.5A)、+12V(10A)、—12V(1A)、+3.3V(14A)、+5VSB(0.8A)。[www.t262.com)為防止負載過流或過壓損壞電源,在交流市電輸入端設有保險絲,在直流輸出端設有過載保護電路。

二、工作原理

ATX開關電源,電路按其組成功能分為:輸入整流濾波電路、高壓反峰吸收電路、輔助電源電路、脈寬調(diào)制控制電路、PS信號和PG信號產(chǎn)生電路、主電源電路及多路直流穩(wěn)壓輸出電路、自動穩(wěn)壓穩(wěn)流與保護控制電路。參照實物繪出整機電路圖,如圖3所示。

1、輸入整流濾波電路

只要有交流電AC220V輸入,ATX開關電源無論是否開啟,其輔助電源就會一直工作,直接為開關電源控制電路提供工作電壓。如圖4所示,交流電AC220V經(jīng)過保險管FUSE、電源互感濾波器L0,經(jīng)BD1—BD4整流、C5和C6濾波,輸出300V左右直流脈動電壓。C1為尖峰吸收電容,防止交流電突變瞬間對電路造成不良影響。TH1為負溫度系數(shù)熱敏電阻,起過流保護和防雷擊的作用。L0、R1和C2組成Π型濾波器,濾除市電電網(wǎng)中的高頻干擾。C3和C4為高頻輻射吸收電容,防止交流電竄入后級直流電路造成高頻輻射干擾。R2和R3為隔離平衡電阻,在電路中對C5和C6起平均分配電壓作用,且在關機后,與地形成回路,快速泄放C5、C6上儲存的電荷,從而避免電擊。

2、高壓尖峰吸收電路

如圖5所示,D18、R004和C01組成高壓尖峰吸收電路。當開關管Q03截止后,T3將產(chǎn)生一個很大的反極性尖峰電壓,其峰值幅度超過Q03的C極電壓很多倍,此尖峰電壓的功率經(jīng)D18儲存于C01中,然后在電阻R004上消耗掉,從而降低了Q03的C極尖峰電壓,使Q03免遭損壞。

3、輔助電源電路

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

如圖6所示,整流器輸出的+300V左右直流脈動電壓,一路經(jīng)T3開關變壓器的初級①~②繞組送往輔助電源開關管Q03的c極,另一路經(jīng)啟動電阻R002給Q03的b極提供正向偏置電壓和啟動電流,使Q03開始導通。(www.t262.com]Ic流經(jīng)T3初級①~②繞組,使T3③~④反饋繞組產(chǎn)生感應電動勢(上正下負),通過正反饋支路C02、D8、R06送往Q03的b極,使Q03迅速飽和導通,Q03上的Ic電流增至最大,即電流變化率為零,此時D7導通,通過電阻R05送出一個比較電壓至IC3(光電耦合器Q817)的③腳,同時T3次級繞組產(chǎn)生的感應電動勢經(jīng)D50、C04整流濾波后,一路經(jīng)R01限流后送至IC3的①腳,另一路經(jīng)R02送至IC4(精密穩(wěn)壓電路TL431),由于Q03飽和導通時次級繞組產(chǎn)生的感應電動勢比較平滑、穩(wěn)定,經(jīng)IC4的K端輸出至IC3的②腳電壓變化率幾乎為零,使IC3內(nèi)發(fā)光二極管流過的電流幾乎為零,此時光敏三極管截止,從而導致Q1截止。反饋電流通過R06、R003、Q03的b、e極等效電阻對電容C02充電,隨著C02充電電壓增加,流經(jīng)Q03的b極電流逐漸減小,使③~④反饋繞組上的感應電動勢開始下降,最終使T3③~④反饋繞組感應電動勢反相(上負下正),并與C02電壓疊加后送往Q03的b極,使b極電位變負,此時開關管Q03因b極無啟動電流而迅速截止。

開關管Q03截止時,T3③~④反饋繞組、D7、R01、R02、R03、R04、R05、C09、IC3、IC4組成再起振支路。當Q03導通的過程中,T3初級繞組將磁能轉(zhuǎn)化為電能為電路中各元器件提供電壓,同時T3反饋繞組的④端感應出負電壓,D7導通、Q1截止;當Q03截止后,T3反饋繞組的④端感應出正電壓,D7截止,T3次級繞組兩個輸出端的感應電動勢為正,T3儲存的磁能轉(zhuǎn)化為電能經(jīng)D50、C04整流濾波后為IC4提供一個變化的電壓,使IC3的①、②腳導通,IC3內(nèi)發(fā)光二極管流過的電流增大,使光敏三極管發(fā)光,從而使Q1導通,給開關管Q03的b極提供啟動電流,使開關管Q03由截止轉(zhuǎn)為導通。同時,正反饋支路C02的充電電壓經(jīng)T3反饋繞組、R003、Q03的be極等效電阻、R06形成放電回路。隨著C41充電電流逐漸減小,開關管Q03的Ub電位上升,當Ub電位增加到Q03的be極的開啟電壓時,Q03再次導通,又進入下一個周期的振蕩。如此循環(huán)往復,構(gòu)成一個自激多諧振蕩器。

Q03飽和期間,T3次級繞組輸出端的感應電動勢為負,整流二級管D9和D50截止,流經(jīng)初級繞組的導通電流以磁能的形式儲存在輔助電源變壓器T3中。當Q03由飽和轉(zhuǎn)向截止時,次級繞組兩個輸出端的感應電動勢為正,T3儲存的磁能轉(zhuǎn)化為電能經(jīng)D9、D50整流輸出。其中D50整流輸出電壓經(jīng)三端穩(wěn)壓器7805穩(wěn)壓,再經(jīng)電感L7濾波后輸出+5VSB。若該電壓丟失,主板就不會自動喚醒ATX電源工作。D9整流輸出電壓供給IC2(脈寬調(diào)制集成電路KA7500B)的12腳(電源輸入端),經(jīng)IC2內(nèi)部穩(wěn)壓,從第14腳輸出穩(wěn)壓+5V,提供ATX開關電源控制電路中相關元器件的工作電壓。

T2為主電源激勵變壓器,當副電源開關管Q03導通時,Ic流經(jīng)T3初級①~②繞組,使T3③~④反饋繞組產(chǎn)生感應電動勢(上正下負),并作用于T2初級②~③繞組,產(chǎn)生感應電動勢(上負下正),經(jīng)D5、D6、C8、R5給Q02的b極提供啟動電流,使主電源開關管Q02導通,在回路中產(chǎn)生電流,保證了整個電路的正常工作;同時,在T2初級①~④反饋繞組產(chǎn)生感應電動勢(上正下負),D3、D4截止,主電源開關管Q01處于截止狀態(tài)。在電源開關管Q03截止期間,工作原

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

理與上述過程相反,即Q02截止,Q01工作。(www.t262.com]其中,D1、D2為續(xù)流二極管,在開關管Q01和Q02處于截止和導通期間能提供持續(xù)的電流。這樣就形成了主開關電源它激式多諧振電路,保證了T2初級繞組電路部分得以正常工作,從而在T2次級繞組上產(chǎn)生感應電動勢送至推動三極管Q3、Q4的c極,保證整個激勵電路能持續(xù)穩(wěn)定地工作,同時,又通過T2初級繞組反作用于T1主開關電源變壓器,使主電源電路開始工作,為負載提供+3.3V、±5V、±12V工作電壓。 ATX微機開關電源維修教程2

4、PS信號和PG信號產(chǎn)生電路以及脈寬調(diào)制控制電路

如圖7所示,微機通電后,由主板送來的PS信號控制IC2的④腳(脈寬調(diào)制控制端)電壓。待機時,主板啟動控制電路的電子開關斷開,PS信號輸出高電平

3.6V,經(jīng)R37到達IC1(電壓比較器LM339N)的⑥腳(啟動端),由內(nèi)部經(jīng)IC1的①腳輸出低電平,使D35、D36截止;同時,IC1的②腳一路經(jīng)R42送出一個比較電壓對C35進行充電,另一路經(jīng)R41送出一個比較電壓給IC2的④腳,IC2的④腳電壓由零電位開始逐漸上升,當上升的電壓超過3V時,關閉IC2⑧、11腳的調(diào)制脈寬電壓輸出,使T2推動變壓器、T1主電源開關變壓器停振,從而停止提供+3.3V、±5V、±12V等各路輸出電壓,電源處于待機狀態(tài)。受控啟動后,PS信號由主板啟動控制電路的電子開關接地,IC1的⑥腳為低電平(0V),IC2的④腳變?yōu)榈碗娖剑?V),此時允許⑧、11腳輸出脈寬調(diào)制信號。IC2的13腳(輸出方式控制端)接穩(wěn)壓+5V (由IC2內(nèi)部14腳穩(wěn)壓輸出+5V電壓),脈寬調(diào)制器為并聯(lián)推挽式輸出,⑧、11腳輸出相位差180度的脈寬調(diào)制信號,輸出頻率為IC2的⑤、⑥腳外接定時阻容元件R30、C30的振蕩頻率的一半,控制推動三極管Q3、Q4的c極相連接的T2次級繞組的激勵振蕩。T2初級它激振蕩產(chǎn)生的感應電動勢作用于T1主電源開關變壓器的初級繞組,從T1次級繞組的感應電動勢整流輸出+3.3V、±5V、±12V等各路輸出電壓。

D12、D13以及C40用于抬高推動管Q3、Q4的e極電平,使Q3、Q4的b極有低電平脈沖時能可靠截止。C35用于通電瞬間關閉IC2的⑧、11腳輸出脈寬調(diào)制信號脈沖。ATX電源通電瞬間,由于C35兩端電壓不能突變,IC2的④腳輸出高電平,⑧、11腳無驅(qū)動脈沖信號輸出。隨著C35的充電,IC2的啟動由PS信號電平高低來加以控制,PS信號電平為高電平時IC2關閉,為低電平時IC2啟動并開始工作。

PG產(chǎn)生電路由IC1(電壓比較器LM339N)、R48、C38及其周圍元件構(gòu)成。待機時IC2的③腳(反饋控制端)為零電平,經(jīng)R48使 IC1的⑨腳正端輸入低電位,小于11腳負端輸入的固定分壓比,IC113腳(PG信號輸出端)輸出低電位,PG向主機輸出零電平的電源自檢信號,主機停止工作處于待機狀態(tài)。受控啟動后IC2的③腳電位上升,IC1的⑨腳控制電平也逐漸上升,一旦IC1的⑨腳電位大于11腳的固定分壓比,經(jīng)正反饋的遲滯比較器,13腳輸出的PG信號在開關電源輸出電壓穩(wěn)定后再延遲幾百毫秒由零電平起跳到+5V,主機檢測到PG電源完好的信號后啟動系統(tǒng),在主機運行過程中若遇市電停電或用戶執(zhí)行關機操作時,ATX開關電源+5V輸出電壓必然下跌,這種幅值變小的反饋信號被送到IC2的①腳(電壓取樣比較器同相輸入端),使IC2的③腳電位下降,經(jīng)R48使

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

IC1的⑨腳電位迅速下降,當⑨腳電位小于11腳的固定分壓電平時,IC1的13腳將立即從+5V下跳到零電平,關機時PG輸出信號比ATX開關電源+5V輸出電壓提前幾百毫秒消失,通知主機觸發(fā)系統(tǒng)在電源斷電前自動關閉,防止突然掉電時硬盤的磁頭來不及歸位而劃傷硬盤。(www.t262.com)

5、主電源電路及多路直流穩(wěn)壓輸出電路

如圖8所示,微機受控啟動后,PS信號由主板啟動控制電路的電子開關接地,允許IC2的⑧、11腳輸出脈寬調(diào)制信號,去控制與推動三極管Q3、Q4的c極相連接的T2推動變壓器次級繞組產(chǎn)生的激勵振蕩脈沖。T2的初級繞組由它激振蕩產(chǎn)生的感應電動勢作用于T1主電源開關變壓器的初級繞組,從T1次級①②繞組產(chǎn)生的感應電動勢經(jīng)D20、D28整流、L2(功率因素校正變壓器,也稱低電壓扼流線圈。以它為主來構(gòu)成功率因素校正電路,簡稱PFC電路,起自動調(diào)節(jié)負載功率大小的作用。當負載要求功率很大時,則PFC電路就經(jīng)過L2來校正功率大小,為負載輸送較大的功率;當負載處于節(jié)能狀態(tài)時,要求的功率很小,PFC電路通過L2校正后為負載送出較小的功率,從而達到節(jié)能的作用。)第④繞組以及C23濾波后輸出—12V電壓;從T1次級③④⑤繞組產(chǎn)生的感應電動勢經(jīng)D24、D27整流、L2第①繞組及C24濾波后輸出—5V電壓;從T1次級③④⑤繞組產(chǎn)生的感應電動勢經(jīng)D21、L2第②③繞組以及C25、C26、C27濾波后輸出+5V電壓;從T1次級③⑤繞組產(chǎn)生的感應電動勢經(jīng)L6、L7、D23、L1以及C28濾波后輸出+3.3V電壓;從T1次級⑥⑦繞組產(chǎn)生的感應電動勢經(jīng)D22、L2第⑤繞組以及C29濾波后輸出+12V電壓。其中,每兩個繞組之間的R(5Ω/1/2W)、C(103)組成尖峰消除網(wǎng)絡,以降低繞組之間的反峰電壓,保證電路能夠持續(xù)穩(wěn)定地工作。

ATX微機開關電源維修教程3

6、自動穩(wěn)壓穩(wěn)流控制電路

(1)+3.3V自動穩(wěn)壓電路

IC5(精密穩(wěn)壓電路TL431)、Q2、R25、R26、R27、R28、R18、R19、R20、D30、D31、D23(場效應管)、R08、C28、C34等組成+3.3V自動穩(wěn)壓電路。如圖9所示。

當輸出電壓(+3.3V)升高時,由R25、R26、R27取得升高的采樣電壓送到IC5的G端,使UG電位上升,UK電位下降,從而使Q2導通,升高的+3.3V電壓通過Q2的ec極,R18、D30、D31送至D23的S極和G極,使D23提前導通,控制D23的D極輸出電壓下降,經(jīng)L1使輸出電壓穩(wěn)定在標準值(+3.3V)左右,反之,穩(wěn)壓控制過程相反。

(2)+5V、+12V自動穩(wěn)壓電路

IC2的①、②腳電壓取樣比較器正、負輸入端,取樣電阻R15、R16、R33、R35、R68、R69、R47、R32構(gòu)成+5V、+12V自動穩(wěn)壓電路。如圖10所示。

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

當輸出電壓升高時(+5V或+12V),由R33、R35、R69并聯(lián)后的總電阻取得采樣電壓,送到IC2的①腳和②腳,與IC2內(nèi)部的基準電壓相比較,輸出誤差電壓與IC2內(nèi)部鋸齒波產(chǎn)生電路的振蕩脈沖在PWM(比較器)中進行比較放大,使⑧、11腳輸出脈沖寬度降低,輸出電壓回落至標準值的范圍內(nèi)。(www.t262.com)

反之穩(wěn)壓控制過程相反,從而使開關電源輸出電壓保持穩(wěn)定。

(3)+3.3V、+5V、+12V自動穩(wěn)壓電路

IC4(精密穩(wěn)壓電路TL431)、IC3、Q1、R01、R02、R03、R04、R05、R005、D7、C09、C41等組成+3.3V、、自動穩(wěn)壓電路。如圖11所示。 當輸出電壓升高時,T3次級繞組產(chǎn)生的感應電動勢經(jīng)D50、C04整流濾波后一路經(jīng)R01限流送至IC3的①腳,另一路經(jīng)R02、R03獲得增大的取樣電壓送至IC4的G端,使UG電位上升,UK電位下降,從而使IC4內(nèi)發(fā)光二極管流過的電流增加,使光敏三極管導通,從而使Q1導通,同時經(jīng)負反饋支路R005、C41使開關三極管Q03的e極電位上升,使得Q03的b極分流增加,導致Q03的脈沖寬度變窄,導通時間縮短,最終使輸出電壓下降,穩(wěn)定在規(guī)定范圍之內(nèi)。 反之,當輸出電壓下降時,則穩(wěn)壓控制過程相反。

(4)自動穩(wěn)流電路

IC2的15、16腳電流取樣比較器正、負輸入端,取樣電阻R51、R56、R57構(gòu)成負載自動穩(wěn)流電路。如圖12所示。

負端輸入端15腳接穩(wěn)壓+5V,正端輸入端16腳, 該腳外接的R51、R56、R57與地之間形成回路,當負載電流偏高時,T2次級繞組產(chǎn)生的感應電動勢經(jīng)R10、D14、C36整流濾波,再經(jīng)R54、R55降壓后獲得增大的取樣電壓,同時與R51、R56、R57支路取得增大的采樣電流一起送到IC215腳和16腳,與IC2內(nèi)部基準電流相比較,輸出誤差電流,與IC2內(nèi)部鋸齒波產(chǎn)生電路產(chǎn)生的振蕩脈沖在PWM(比較器)中進行比較放大,使⑧、11腳輸出脈沖寬度降低,輸出電流回落至標準值的范圍之內(nèi)。

反之穩(wěn)流控制過程相反,從而使開關電源輸出電流保持穩(wěn)定.

ATX微機開關電源維修教程4

三、檢修的基本方法與技巧

計算機ATX開關電源與日常生活中彩電的開關電源顯著的區(qū)別是:前者取消了傳統(tǒng)的市電按鍵開關,采用新型的觸點開關,并且依靠+5VSB、PS控制信號的組合來實現(xiàn)電源的自動開啟和自動關閉。主機在通電的瞬間,主機電源會向主板發(fā)送一個Power Good(簡稱PG)信號,如果主機電源的輸入電壓在額定范圍之內(nèi),輸出電壓也達到最低檢測電平(+5V輸出為4.75V以上),并且讓時間延

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

遲約100ms~500ms后(目的是讓電源電壓變得更加穩(wěn)定),PG電路就會發(fā)出“電源正?!钡男盘?,接著CPU會產(chǎn)生一個復位信號,執(zhí)行BIOS中的自檢,主機才能正常啟動。(www.t262.com)+5VSB是供主機系統(tǒng)在ATX待機狀態(tài)時的電源,以及開啟和關閉自動管理模塊及其遠程喚醒通訊聯(lián)絡相關電路的工作電源,在待機及受控啟動狀態(tài)下,其輸出電壓均為5V高電平,使用紫色線由ATX插頭⑨腳引出。如圖13所示。PS為主機開啟或關閉電源以及網(wǎng)絡計算機遠程喚醒電源的控制信號,不同型號的ATX開關電源,待機時的電壓值各不相同,常見的待機電壓值為3V、3.6V、4.6V。當按下主機面板的POWER電源開關或?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡喚醒遠程開機時,受控啟動后PS由主板的電子開關接地,使用綠色線從ATX插頭14腳輸入。PG是供主板檢測電源好壞的輸出信號,使用灰色線由ATX插頭⑧腳引出,待機狀態(tài)為低電平(0V),受控啟動電壓輸出穩(wěn)定的高電平(+5V)。

脫機帶電檢測ATX電源 ,首先測量在待機狀態(tài)下的PS和PG信號,前者為高電平,后者為低電平,插頭9腳除輸出+5VSB外,不輸出其它任何電壓。其次是將ATX開關電源進行人工喚醒,方法是:用一根導線把ATX插頭14腳(綠色線)PS信號與任一地端(黑色線3、7、13、15、16、17)中的任一腳短接,這一步是檢測的關鍵(否則,通電時開關電源風扇將不旋轉(zhuǎn),整個電路無任何反應,導致無法檢修或無法判斷其故障部位和質(zhì)量好壞)。將ATX電源由待機狀態(tài)喚醒為啟動受控狀態(tài),此時PS信號變?yōu)榈碗娖?,PG、+5VSB信號變?yōu)楦唠娖?,這時可觀察到開關電源風扇旋轉(zhuǎn)。為了驗證電源的帶負載能力,通電前可在電源的+12V輸出插頭處再接一個開關電源風扇或CPU電源風扇,也可在+5V與地之間并聯(lián)一個4Ω/10W左右的大功率電阻做假負載。然后通電測量各路輸出電壓值是否正常,如果正常且穩(wěn)定,則可放心接上主機內(nèi)各部件進行使用;如發(fā)現(xiàn)不正常,則必須重新認真檢查電路,此時絕對不允許與主機內(nèi)各部件連接,以免通電造成嚴重的經(jīng)濟損失。

上述操作亦可作為單獨選購ATX開關電源脫機通電驗證質(zhì)量好壞的方法。 atx微機開關電源自動穩(wěn)壓穩(wěn)流控制電路

(1)+3.3v自動穩(wěn)壓電路

ic5(精密穩(wěn)壓電路tl431)、q2、r25、r26、r27、r28、r18、r19、r20、d30、d31、d23(場效應管)、r08、c28、c34等組成+3.3v自動穩(wěn)壓電路。如圖9所示。 當輸出電壓(+3.3v)升高時,由r25、r26、r27取得升高的采樣電壓送到ic5的g端,使ug電位上升,uk電位下降,從而使q2導通,升高的+3.3v電壓通過q2的ec極,r18、d30、d31送至d23的s極和g極,使d23提前導通,控制d23的d極輸出電壓下降,經(jīng)l1使輸出電壓穩(wěn)定在標準值(+3.3v)左右,反之,穩(wěn)壓控制過程相反。

(2)+5v、+12v自動穩(wěn)壓電路

ic2的①、②腳電壓取樣比較器正、負輸入端,取樣電阻r15、r16、r33、r35、r68、r69、r47、r32構(gòu)成+5v、+12v自動穩(wěn)壓電路。如圖10所示。

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

當輸出電壓升高時(+5v或+12v),由r33、r35、r69并聯(lián)后的總電阻取得采樣電壓,送到ic2的①腳和②腳,與ic2內(nèi)部的基準電壓相比較,輸出誤差電壓與ic2內(nèi)部鋸齒波產(chǎn)生電路的振蕩脈沖在pwm(比較器)中進行比較放大,使⑧、11腳輸出脈沖寬度降低,輸出電壓回落至標準值的范圍內(nèi)。(www.t262.com]

反之穩(wěn)壓控制過程相反,從而使開關電源輸出電壓保持穩(wěn)定。

(3)+3.3v、+5v、+12v自動穩(wěn)壓電路

ic4(精密穩(wěn)壓電路tl431)、ic3、q1、r01、r02、r03、r04、r05、r005、d7、c09、c41等組成+3.3v、、自動穩(wěn)壓電路。如圖11所示。

當輸出電壓升高時,t3次級繞組產(chǎn)生的感應電動勢經(jīng)d50、c04整流濾波后一路經(jīng)r01限流送至ic3的①腳,另一路經(jīng)r02、r03獲得增大的取樣電壓送至ic4的g端,使ug電位上升,uk電位下降,從而使ic4內(nèi)發(fā)光二極管流過的電流增加,使光敏三極管導通,從而使q1導通,同時經(jīng)負反饋支路r005、c41使開關三極管q03的e極電位上升,使得q03的b極分流增加,導致q03的脈沖寬度變窄,導通時間縮短,最終使輸出電壓下降,穩(wěn)定在規(guī)定范圍之內(nèi)。

反之,當輸出電壓下降時,則穩(wěn)壓控制過程相反。

(4)自動穩(wěn)流電路

ic2的15、16腳電流取樣比較器正、負輸入端,取樣電阻r51、r56、r57構(gòu)成負載自動穩(wěn)流電路。如圖12所示。

負端輸入端15腳接穩(wěn)壓+5v,正端輸入端16腳, 該腳外接的r51、r56、r57與地之間形成回路,當負載電流偏高時,t2次級繞組產(chǎn)生的感應電動勢經(jīng)r10、d14、c36整流濾波,再經(jīng)r54、r55降壓后獲得增大的取樣電壓,同時與r51、r56、r57支路取得增大的采樣電流一起送到ic215腳和16腳,與ic2內(nèi)部基準電流相比較,輸出誤差電流,與ic2內(nèi)部鋸齒波產(chǎn)生電路產(chǎn)生的振蕩脈沖在pwm(比較器)中進行比較放大,使⑧、11腳輸出脈沖寬度降低,輸出電流回落至標準值的范圍之內(nèi)。

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

反之穩(wěn)流控制過程相反,從而使開關電源輸出電流保持穩(wěn)定

.

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

ATX微機開關電源維修教程5

四、故障檢修實例

實例1 一臺LWT2005型開關電源供應器,開機出現(xiàn)“三無(主機電源指示燈不亮,開關電源風扇不轉(zhuǎn),顯示器點不亮)”。(www.t262.com)

故障分析與維修:先采用替換法(用一個好的ATX開關電源替換原主機箱內(nèi)的ATX電源)確認LWT2005型開關電源已壞。然后拆開故障電源外殼,直觀檢查發(fā)現(xiàn)機板上輔助電源電路部分的R001、R003、R05呈開路性損壞,Q1(C1815)、開關管Q03(BUT11A)呈短路性損壞,如圖14所示。且R003燒焦、Q1的c、e極炸斷,保險管FUSE(5A/250V)發(fā)黑熔斷。經(jīng)更換上述損壞元器件后,采用二中的檢修方法和技巧:用一根導線將ATX插頭14腳與15腳(兩腳相鄰,便于連接)連接,并在+12V端接一個電源風扇。檢查無誤后通電,

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

發(fā)現(xiàn)兩個電源風扇(開關電源自帶一個+12V散熱風扇)轉(zhuǎn)速過快,且發(fā)出很強的嗚音,迅速測得+12V上升為+14V,且輔助電源電路部分發(fā)出一股逐漸加強的焦味,立即關電。[www.t262.com]分析認為,輸出電壓升高,一般是穩(wěn)壓電路有問題。細查為IC4、IC3構(gòu)成的穩(wěn)壓電路部分的IC3(光電耦合器Q817)不良。由于IC3不良,當輸出電壓升高時,IC3內(nèi)部的光敏三極管不能及時導通,從而就沒有反饋電流進入開關管Q03的e極,不能及時縮短Q03的導通時間,導致Q03導通時間過長,輸出電壓升高。如不及時關電,(從發(fā)出的焦味來看,Q03很可能因?qū)〞r間過長,功耗過重而損壞)又將大面積地燒壞元器件。

將IC3更換后,重新檢查、測量剛才更換過的元器件,確認完好后通電。測各路輸出電壓一切正常,風扇轉(zhuǎn)速正常(幾乎聽不到轉(zhuǎn)動聲)。通電觀察半小時無異?,F(xiàn)象。再接入主機內(nèi)的主板上,通電試機2小時一直正常。至此,檢修過程結(jié)束。后又維修大量同型號或不同型號(其電路大多數(shù)相同或類似)的開關電源,其損壞的電路及元器件大多雷同。

實例2 一臺銀河YH—004A型開關電源供應器,開機出現(xiàn)“三無”。

故障分析與維修:先采用替換法確認該開關電源已壞。然后拆開故障電源外殼,直觀檢查機板上輔助電源電路部分,發(fā)現(xiàn)D30、ZD3、R78、Q15(開關管)燒壞。根據(jù)實物繪制關鍵電路如圖15所示,經(jīng)更換上述元器件后并按實例1方法進行通電試機,發(fā)現(xiàn)兩個電源風扇時轉(zhuǎn)時不轉(zhuǎn)。懷疑電路中有虛焊,將整個電路重新加焊一遍后,通電故障如初。維修一時陷入困境。后經(jīng)仔細分析電路圖,在電源風扇時轉(zhuǎn)時不轉(zhuǎn)的瞬間,測得開關電源輸出電壓波動很大,莫非穩(wěn)壓電路出了故障?

經(jīng)與實例1中相關電路相比較,兩種開關電源電路有較大差別,但所用的脈寬調(diào)制集成電路都是雙排8腳,前例采用的是IC2(KA7500B),本例是IC1(TL494)(有些也采用BDL494),分析、比較兩種不同標號的集成電路,得出兩者的引腳、功能完全相同,可以直接互換。以此推測出IC1(TL494)的穩(wěn)壓原理如下:IC1(TL494)的①、②腳電壓取樣比較器正、負輸入端,取樣電阻R31、R32、R33、R37、R38構(gòu)成+5V、+12V自動穩(wěn)壓電路。如圖16所示。

當輸出電壓升高時(+5V或+12V),由R31取得采樣電壓送到IC1①腳和②腳,并與IC1內(nèi)部基準電壓相比較,輸出誤差電壓與IC1內(nèi)部鋸齒波產(chǎn)生電路的振蕩脈沖在PWM(比較器)中進行比較放大,使⑧、11腳輸出脈沖寬度降低,輸出電壓回落至標準值的范圍內(nèi)。當輸出電壓降低時,穩(wěn)壓控制過程相反,從而使開關電源輸出電壓保持穩(wěn)定。

開路測量R31、R32、R33、R37、R38阻值正常,在路檢測IC1(TL494)的①、②腳電阻值與IC2(KA7500B)①、②腳電阻值相比較,差別很大。試用一只KA7500B集成電路代換TL494后,經(jīng)查無誤后通電試機,測得各路輸出電壓值正常,風扇轉(zhuǎn)速正常。接入主機內(nèi),通電試機一切正常。檢修過程結(jié)束。

實例3 一臺ATX—300L型開關電源供應器(簡稱007電源),開機出現(xiàn)“三無”。

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

故障分析與維修:如圖17所示。[www.t262.com)先用代換法確認該電源已燒壞;然后拆開外殼,直觀檢查保險絲燒黑,用表測量主電源開關三極管Q01、Q02(兩者型號均為C4106)擊穿短路,整流電路部分印制線路板燒黑。將Q1、Q2用同型號換新(注:兩者必須同型號,否則將導致帶載能力下降,輸出電壓不穩(wěn)定,從而引起主電源開關管再次擊穿。如推動三極管Q3、Q4損壞,其更換方法類似),并將印制線路板燒黑部分用小刀剝開劃斷,再用導線按原線路接好(必須做好這一步,因路板燒黑被炭化后易導電)。由于保險管焊在路板上(維修多臺開關電源都是如此,其作用是保證接觸良好),焊下壞管,用一新的4A/250V保險管焊上。

經(jīng)檢查無誤后通電開機,電源風扇旋轉(zhuǎn),各路輸出電壓正常。接入主機板開機時,CPU風扇旋轉(zhuǎn),但顯示器黑屏,測+5V、+12V電壓在規(guī)定電壓值內(nèi)波動,不穩(wěn)定。仔細觀察,發(fā)現(xiàn)電源風扇轉(zhuǎn)速過快,測IC2(KA7500B)的12腳(VCC電源端)電壓高達23V(正常時一般為19V)且抖動,測13、14、15腳有正常的+5V電壓輸出。懷疑IC2內(nèi)部不良,果斷更換IC2,再開機,顯示器點亮,各路輸出電壓正常,故障排除。

ATX微機開關電源維修教程6

附: ATX開關電源電壓比較器LM339N和脈寬調(diào)制集成電路KA7500B各引腳功能及實測數(shù)據(jù),表中電壓數(shù)據(jù)以伏特(V)為單位,用南京產(chǎn)MF47型萬用表10V、50V、250V直流電壓擋,在ATX電源脫機檢修好后,連接主機內(nèi)各部件正常工作狀態(tài)下測得;在路電阻數(shù)據(jù)以千歐(KΩ)為單位,用R×1K擋測得,正向電阻用紅表筆測量,反向電阻用黑表筆測量,另一表筆接地。 表1:電壓比較器LM339N引腳功能及實測數(shù)據(jù)

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

說明:當用表筆測量LM339N的第11腳電壓時,將引起電腦重新啟動,屬于正?,F(xiàn)象。(www.t262.com)

ATX微機開關電源維修教程7

表2:脈寬調(diào)制集成電路KA7500B各引腳功能及實測數(shù)據(jù)

表3:開關電源電路主要三極管實測電壓值(單位:V)

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

如何得知我們買到的電源是多大功率呢?DIYer們常用兩種方法:一種方法是看電源上的型號,一般來說,電源的型號和它本身的功率有著密切的聯(lián)系。(www.t262.com)例如我們買到一臺銀河YH-2503C電源,有的人就說該電源是250W的;另一種方法是把標稱的各路輸出電壓乘以對應的輸出電流后相加得出該電源的功率。許多刊物上是這樣介紹的,買電源時,商家是這么給我們介紹的,大部分愛好者們也是這樣計算的。其實,上面兩種計算方法都是片面和一廂情愿的。從銀河網(wǎng)站上找到的銀河電源的型號及相應的參數(shù)見表4,從表中可以看出,型號為YH-2503C的電源,其實際功率只有200W,我們不明白型號后面的數(shù)字具體表示什么含義,但表中數(shù)據(jù)卻說明了型號后面的數(shù)字和功率并不等同,所以買電源時,不要為型號后面的數(shù)字所迷惑。而如果按上面第二種計算方法,很多電源都是250W的,甚至功率還要高。表5中為市售LS-280A ATX電源標簽上的輸出參數(shù)值,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)按上述方法計算,得出的輸出功率高達262.3W。那么這臺電源的實際功率到底是多大?

表4 YH系列ATX智能化綠色開關電源參數(shù)

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

表5 LS-280A電源各路輸出電流值

有一個很重要的問題,各路直流輸出的最大電流是不可能同時得到的,所以標出的功率也是無法達到的。(www.t262.com)

解剖一下ATX電源的電路,我們會發(fā)現(xiàn),ATX電源的主電路是在AT電源的主電路的基礎上發(fā)展而來的,部分電路見圖4,從圖中可以發(fā)現(xiàn),+3.3V電壓是將+5V繞組的交流電壓經(jīng)L降壓后整流濾波輸出的,也就是說,+3.3V和+5V電壓共用一個繞組。在標準的AT電源中,+5V電壓輸出的最大工作電流為23A,比較一下二者的開關變壓器的磁芯截面積和線圈的線徑,二者并無什么不同,從而證明了+5V和+3.3V電壓的工作電流不可能同時達到最大。所以,上面的標稱的功率是無法達到的。很明顯,能同時輸出的實際最大功率才是有意義的。簡單地獨立地將各路輸出相乘再相加是不科學的。

要檢測電源各路輸出的最大電流,比較麻煩,但我們可以簡單地做一個實驗。衡量一臺電源合格與否的一個重要參數(shù)是各路輸出電壓的誤差范圍,從ATX網(wǎng)站上我們得知,對+5V、+3.3V和+12V電壓的誤差率為5%,對-5V和-12V電壓

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

的誤差率為10%,這是一個至關重要的指標,電壓太低計算機無法工作,電壓太高會燒了你的寶貝。(www.t262.com]其電壓范圍應該如表6所示。

表6 輸出電壓的穩(wěn)定性

另外,我們對輸出電壓的紋波還有較高的要求,電源輸出的各路直流電壓,其交流成分越小越好,紋波太大會對各種芯片有不良影響。比較合適的紋波大小如表7所示。

表7 輸出電壓的紋波電壓的標準

實驗是通過檢測電源的各路主電壓的負載壓降和紋波系數(shù)來得出各路輸出電壓的最大電流。

1、測各路輸出電壓的最大輸出電流:要注意的是,由于電路中都是以+5V電壓為基準來調(diào)整各路電壓的,如果+5V電壓空載,其它各路電壓的輸出會大幅降低,因此測其它各路電壓的最大電流時,+5V電壓輸出端的負載電阻不能去掉。測量的方法是在各路電壓輸出端接上不同阻值的電阻,然后將該負載電阻值逐漸

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

減少,當所測的輸出電壓值低于該路電壓的穩(wěn)定范圍時,記錄下此時的電流值作為最大電流。[www.t262.com]測量的數(shù)據(jù)見表8。

表8 電源各路輸出的最大電流

從表中的數(shù)據(jù)可以看出,電源能工作的最大電流和電源盒上的標稱值是有很大的差距的。如果按電壓乘電流的方法計算功率的話,以上三路輸出的功率只有

3.3*6.6+5*6.3+12*2.4近似等于80W,再加上其它各路輸出,該電源的實際輸出功率也就100W左右。另外,由于各路輸出最大電流不可能同時達到,因此,測得能同時達到的最大輸出電流才有意義。

2、測量電源各路電壓同時輸出時各自的最大電流值:

在各路電壓輸出端同時接上最小負載,此時電源以滿負荷運行,因此測量的速度要快。接通電源開關,此時電源內(nèi)發(fā)出過載的“吱吱“聲,讓人膽顫心驚,怕繼續(xù)操作下去把電源燒毀,該實驗沒有繼續(xù)做下去,但說明了電源的各路輸出同時能達到的最大輸出電流比表8中的值還要小得多。最終的輸出功率還不到100W!實驗的結(jié)果實在讓人很沮喪,為什么會出現(xiàn)這樣的結(jié)果呢?實際解剖一下買來的ATX電源,你就會發(fā)現(xiàn):廠家為節(jié)省成本,在元件選擇上偷工減料,偷工減料是市售ATX電源功率不足的罪魁禍首。

首先看一下電源中采用的功率開關管,市售電源中,大部分兼容電源中采用的功率開關管型號都為MJE13007(有的只采用MJE13005),見圖5中的晶體管。查一下晶體管手冊,得知該管的參數(shù)為75W/400V/8A,雙管功率只有150W,再算上開關電源最大約70%的轉(zhuǎn)換效率,能輸出的功率只有100W左右,這和上面實驗得出的數(shù)值是相符的,從而證實我們買到的電源,標稱230W也好、200W也好,功率只有這么150W。順便說一句,這種型號的晶體管更多地被用于電子日光燈中,因其耐壓較高,被廠家移花接木于開關電源中。

其次看一下整流輸出電路中采用的快速整流對管,市售廉價電源中,不論是+3.3V還是+5V或+12V,其整流對管一律采用MUR1640(16A/40V),要知道廠家標稱的+5V電壓的輸出電流可是21A?。靠赡苁菑S家有自知之明,反正電源能輸出的最大電流也不會超過此值(開關功率管根本就提供不了),整流管的額定電流取得再大也沒有用處,省得再增加成本了。

最后看一下電源開關電路中采用的開關變壓器,如今的變壓器的大小比起286時的可要小得多了,那時的電源的標稱一般比較實在,是多少瓦就標多少瓦,對

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

比現(xiàn)在的電源,變壓器磁芯截面積小了,所用的漆包線的線徑細了,變壓器的功率又怎能上得去呢?

很明顯,現(xiàn)在市場上銷售的電源質(zhì)量、元件用料、產(chǎn)品的合格程度已和以前有了較大的不同,不看別的,只從電源的重量對比上就可以猜測出現(xiàn)在標稱250W的電源中蘊藏著多少水分,因為重量的減輕意味著電源盒內(nèi)部元件數(shù)量和質(zhì)量上的偷工減料、散熱片重量的減輕、開關變壓器和功率開關管的功率下降,以及電源盒外殼鐵皮厚度的銳減等。[www.t262.com]

由此,我們從市場上購買的電源會出現(xiàn)功率不足的現(xiàn)象就很正常了,那是一些小廠為了迎合用戶口味,把電源的功率使勁地往大里標,其實際功率又實在有限,再加上銷售上的誤導,形成了購買電源要功率越大越好的誤區(qū)。目前市場上,部分比較負責任的品牌的電源除了標出各路電壓、電流的輸出值外,還專門指出電源總功率不超過145W,或總電流不超過35A,只有這樣能保證同時輸出的實際最大功率才有意義。所以說不能盲目地追求功率,關鍵在于電源的性能和質(zhì)量。 計算電源的功率時,如果電源限定了某幾路輸出的最大功率,就按功率的限定值計算,如果限定了某幾路輸出的最大電流,就按其中的最大電壓輸出乘以最大的電流計算,簡單地獨立地將各路輸出相乘再相加是不科學的。由于計算方法不同,各廠商的電源功率就不完全可比,雖然多數(shù)廠商沒有提供合理的計算數(shù)據(jù),但大都會提供電壓和電流的獨立參數(shù),根據(jù)這些雖然不能準確地計算出電源的功率,但同類參數(shù)之間還是有可比性的。

ATX電源工作原理及檢修

檢修ATX開關電源,從+5VSB、PS-ON和PW-OK信號入手來定位故障區(qū)域,是快速檢修中行之有效的方法。

一、+5VSB、PS-ON、PW-OK控制信號

ATX開關電源與AT電源最顯著的區(qū)別是,前者取消了傳統(tǒng)的市電開關,依靠+5VSB、PS-ON控制信號的組合來實現(xiàn)電源的開啟和關閉。+5VSB是供主機系統(tǒng)在ATX待機狀態(tài)時的電源,以及開閉自動管理和遠程喚醒通訊聯(lián)絡相關電路的工作電源,在待機及受控啟動狀態(tài)下,其輸出電壓均為5V高電平,使用紫色線由ATX插頭9腳引出。PS-ON為主機啟閉電源或網(wǎng)絡計算機遠程喚醒電源的控制信號,不同型號的ATX開關電源,待機時電壓值為3V、3.6V、4.6V各不相同。當按下主機面板的POWER開關或?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡喚醒遠程開機,受控啟動后PS-ON由主板的電子開關接地,使用綠色線從ATX插頭14腳輸入。PW-OK是供主板檢測電源好壞的輸出信號,使用灰色線由ATX插頭8腳引出,待機狀態(tài)為零電平,受控啟動電壓輸出穩(wěn)定后為5V高電平。

脫機帶電檢測ATX電源,首先測量在待機狀態(tài)下的PS-ON和PW-OK信號,前者為高電平,后者為低電平,插頭9腳除輸出+5VSB外,不輸出其它電壓。其次是將ATX開關電源人為喚醒,用一根導線把ATX插頭14腳PS-ON信號,與任一

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

地端(3、5、7、13、15、16、17)中的一腳短接,這一步是檢測的關鍵,將ATX電源由待機狀態(tài)喚醒為啟動受控狀態(tài),此時PS-ON信號為低電平,PW-OK、+5VSB信號為高電平,ATX插頭+3.3V、±5V、±12V有輸出,開關電源風扇旋轉(zhuǎn)。(www.t262.com]上述操作亦可作為選購ATX開關電源脫機通電驗證的方法。

二、 控制電路的工作原理

ATX開關電源,電路按其組成功能分為:交流輸入整流濾波電路、脈沖半橋功率變換電路、輔助電源電路、脈寬調(diào)制控制電路、PS-ON和PW-OK產(chǎn)生電路、自動穩(wěn)壓與保護控制電路、多路直流穩(wěn)壓輸出電路。請參照下圖。

1.輔助電源電路

只要有交流市電輸入,ATX開關電源無論是否開啟,其輔助電源一直在工作,為開關電源控制電路提供工作電壓。市電經(jīng)高壓整流、濾波,輸出約300V直流脈動電壓,一路經(jīng)R72、R76至輔助電源開關管Q15基極,另一路經(jīng)T3開關變壓器的初級繞組加至Q15集電極,使Q15導通。T3反饋繞組的感應電勢(上正下負)通過正反饋支路C44、R74加至Q15基極,使Q15飽和導通。反饋電流通過R74、R78、Q15的b、e極等效電阻對電容C44充電,隨著C44充電電壓增加,流經(jīng)Q15基極電流逐漸減小,T3反饋繞組感應電勢反相(上負下正),與C44電壓疊加至Q15基極,Q15基極電位變負,開關管迅速截止。

Q15截止時,ZD6、D30、C41、R70組成Q15基極負偏壓截止電路。反饋繞組感應電勢的正端經(jīng)C41、R70、D41至感應電勢負端形成充電回路,C41負極負電壓,Q15基極電位由于D30、ZD6的導通,被箝位在比C41負電壓高約6.8V(二極管壓降和穩(wěn)壓值)的負電位上。同時正反饋支路C44的充電電壓經(jīng)T3反饋繞組,R78,Q15的b、e極等效電阻,R74形成放電回路。隨著C41充電電流逐漸減小,Ub電位上升,當Ub電位增加到Q15的b、e極的開啟電壓時,Q15再次導通,又進入下一個周期的振蕩。

Q15飽和期間,T3二次繞組輸出端的感應電勢為負,整流管截止,流經(jīng)一次繞組的導通電流以磁能的形式儲存在T3輔助電源變壓器中。當Q15由飽和轉(zhuǎn)向截止時,二次繞組兩個輸出端的感應電勢為正,T3儲存的磁能轉(zhuǎn)化為電能經(jīng)BD5、BD6整流輸出。其中BD5整流輸出電壓供Q16三端穩(wěn)壓器7805工作,Q16輸出+5VSB,若該電壓丟失,主板就不會自動喚醒ATX電源啟動。BD6整流輸出電壓供給IC1脈寬調(diào)制TL494的12腳電源輸入端,該芯片14腳輸出穩(wěn)壓5V,提供ATX開關電源控制電路所有元件的工作電壓。

2.PS-ON和PW-OK、脈寬調(diào)制電路

PS-ON信號控制IC1的4腳死區(qū)電壓,待機時,主板啟閉控制電路的電子開關斷開,PS-ON信號高電平3.6V,IC10精密穩(wěn)壓電路WL431的Ur電位上升,Uk電位下降,Q7導通,穩(wěn)壓5V通過Q7的e、c極,R80、D25和D40送入IC1的4腳,當4腳電壓超過3V時,封鎖8、11腳的調(diào)制脈寬輸出,使T2推動變壓器、T1

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

主電源開關變壓器停振,停止提供+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。[www.t262.com) 受控啟動后,PS-ON信號由主板啟閉控制電路的電子開關接地,IC10的Ur為零電位,Uk電位升至+5V,Q7截止,c極為零電位,IC1的4腳低電平,允許8、11腳輸出脈寬調(diào)制信號。IC1的輸出方式控制端13腳接穩(wěn)壓5V,脈寬調(diào)制器為并聯(lián)推挽式輸出,8、11腳輸出相位差180度的脈寬調(diào)制控制信號,輸出頻率為IC1的5、6腳外接定時阻容元件的振蕩頻率的一半,控制Q3、Q4的c極所接T2推動變壓器初級繞組的激勵振蕩,T2次級它激振蕩產(chǎn)生的感應電勢作用于T1主電源開關變壓器的一次繞組,二次繞組的感應電勢經(jīng)整流形成+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。

推動管Q3、Q4發(fā)射極所接的D17、D18以及C17用于抬高Q3、Q4發(fā)射極電平,使Q3、Q4基極有低電平脈沖時能可靠截止。C31用于通電瞬間封鎖IC1的8、11腳輸出脈沖,ATX電源帶電瞬間,由于C31兩端電壓不能突變,IC1的4腳出現(xiàn)高電平,8、11腳無驅(qū)動脈沖輸出。隨著C31的充電,IC1的啟動由PS-ON信號控制。

PW-OK產(chǎn)生電路由IC5電壓比較器LM393、Q21、C60及其周邊元件構(gòu)成。 待機時IC1的反饋控制端3腳為低電平,Q21飽和導通,IC5的3腳正端輸入低電位,小于2腳負端輸入的固定分壓比,1腳低電位,PW-OK向主機輸出零電平的電源自檢信號,主機停止工作處于待命休閑狀態(tài)。受控啟動后IC1的3腳電位上升,Q21由飽和導通進入放大狀態(tài),e極電位由穩(wěn)壓5V經(jīng)R104對C60充電來建立,隨著C60充電的逐漸進行,IC5的3腳控制電平逐漸上升,一旦IC5的3腳電位大于2腳的固定分壓比,經(jīng)正反饋的遲滯比較器,1腳輸出高電平的PW-OK信號。該信號相當于AT電源的PG信號,在開關電源輸出電壓穩(wěn)定后再延遲幾百毫秒由零電平起跳到+5V,主機檢測到PW-OK電源完好的信號后啟動系統(tǒng)。在主機運行過程中若遇市電掉電或用戶關機時,ATX開關電源+5V輸出端電壓必下跌,這種幅值變小的反饋信號被送到IC1組件的電壓取樣放大器同相端1腳后,將引起如下的連鎖反應:使IC1的反饋控制端3腳電位下降,經(jīng)R63耦合到Q21的基極,隨著Q21基極電位下降,一旦Q21的e、b極電位達到0.7V,Q21飽和導通,IC5的3腳電位迅速下降,當3腳電位小于2腳的固定分壓電平時,IC5的輸出端1腳將立即從5V下跳到零電平,關機時PW-OK輸出信號比ATX開關電源+5V輸出電壓提前幾百毫秒消失,通知主機觸發(fā)系統(tǒng)在電源斷電前自動關閉,防止突然掉電時硬盤磁頭來不及移至著陸區(qū)而劃傷硬盤。

3.自動穩(wěn)壓控制電路

IC1的1、2腳電壓取樣放大器正、負輸入端,取樣電阻R31、R32、R33構(gòu)成+5V、+12V自動穩(wěn)壓電路。當輸出電壓升高時(+5V或+12V),由R31取得采樣電壓送到IC1的1腳和2腳基準電壓相比較,輸出誤差電壓與芯片內(nèi)鋸齒波產(chǎn)生電路的振蕩脈沖在PWM比較器進行比較放大,使8、11腳輸出脈沖寬度降低,輸出電壓回落至標準值的范圍內(nèi),反之穩(wěn)壓控制過程相反,從而使開關電源輸出電壓穩(wěn)定。IC1的電流取樣放大器負端輸入15腳接穩(wěn)壓5V,正端輸入16腳接地,電流取樣放大器在脈寬調(diào)制控制電路中沒有使用。

電源的工作原理方框圖

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

1.ATX電源的工作原理方框圖ATX電源方框圖如圖所示。(www.t262.com]從圖可以看出,ATX電源的主變換電路和AT電源相似,采用雙管半橋它激式電路。整個電路的核心是脈寬調(diào)制(PWM)控制芯片,多數(shù)ATX電源都采用TL494(或其替代芯片),利用TL494的④腳“死區(qū)控制”功能來實現(xiàn)主變換電路的開啟和關

閉。 2.如何判定故障范圍由于微機電源都設置了過壓、過流保護電路,電源發(fā)生故障時,大多表現(xiàn)為主機加電無任何指示,主機不啟動,顯示器無任何顯示,電源風扇不轉(zhuǎn)。由于ATX主板上有一部分電路稱為“電源檢測模塊”,它可以控制電源的開啟和關閉,這部分電路出現(xiàn)了故障,也表現(xiàn)為上述故障現(xiàn)象。那么,怎樣判定是ATX電源故障還是主板故障呢?ATX電源和主板之間是通過一個20腳長方形雙排綜合插件連接的,其中14腳(綠色線)為PS-ON信號,主板就是通過這個信號來控制電源的開啟和關閉的。當主板電源的“電源檢測部件”使PS-ON信號為高電平時,電源關閉;當主板使PS-ON信號為低電平時,電源工作,向主板供電。當ATX電源不和主板相連時,電源內(nèi)部提供PS-ON信號高電平,ATX電源不工作,處于待機狀態(tài)。當計算機通電后無法開啟時,可將所有供電插頭拔下,將14腳和地線(黑色線)用導線短接,若電源風扇轉(zhuǎn)動,各路輸出正確,即可判定電源是正常的,否則是電源故

障。

3.ATX電源常見故障維修(l)無300V直流電壓。這種故障,首先從交流輸入插座查起,保險管、整流二極管(橋)、濾波電容是常壞的元件。找到損壞元件后,還要檢查主變換電路大功率開關管及其附屬電路,在保證其正常時,才可以加電,因為這種故障通常是大功率元件損壞后引起的。大功率管多采用

MJE13007(400V/8A/75W),是故障率最高的元件,更換時要選用性能參數(shù)等于或高于原參數(shù)的管子,要注意兩個管子的參數(shù)應一致。(2)通電后輔助電源正常,啟動電源各路主電壓無輸出。這種故障有兩種可能,一是主變換電路有故障,二是控制部分損壞。首先靜態(tài)檢查半橋功率管及其附屬電路和驅(qū)動電路,若無故障,檢查TL494④腳在PS-ON信號為低電平時是否變?yōu)榈碗娖剑魺o變化,是PS-ON處理電路故障,有變化,再檢查8 、11腳有無脈沖輸出,若無則TL494損壞。(3)有300v直流電壓,輔助電源不工作。這是最常見的故障.表現(xiàn)為+300V正常,無+5VSB電壓,Tl494的12腳無電壓,可以判定輔助電源有故障,輔助電源常見電路簡圖如圖

三。 這是典型的單管自激式開關電源電路,變壓器T3次級有兩路輸出,一路經(jīng)整流濾波再由7805穩(wěn)壓,輸出5VSB電壓;另一路整流濾波后,直接加在TL494的12腳,作為TL494的工作電源,由于TL494的可工作電壓范圍較寬(7~40V),這一路沒有穩(wěn)壓措施。TL494的14腳輸出基準+5V(VREF),提供給保護電路、P.G產(chǎn)生電路和PS-ON處理電路,作為這些電路的工作電壓。由于電路簡單,沒有完善的穩(wěn)壓調(diào)控及保護電路,使輔助電源電路成為ATX電源中故障率較高的部分,常損壞的元件是功率管和功率電阻(4.7Ω),特別是功率管的啟動電阻(300kΩ)。另外,輔助電源出現(xiàn)故障,輸出電過高時,也可能造成其供電的電路無件損壞,如TL494等這是出ATX電源的特點決定的。當計算機軟關閉后,市電并沒有斷掉,輔助電源一直在工作,特別在夜間,市電有可能很高,并且輔助電源也較為簡易,所以極易損壞輔助電源

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

電路。(www.t262.com)一般在沒有特殊情況時,軟關機后若較長時間不用,應切斷市電。(4)各路電壓正常,無P.G信號。

在電源加電后,輔助電源首先建立VREF(LM393的電源也為VREF),TL494的③腳提供較低電壓,三極管A733導通,LM393的①腳輸出低電平。當ATX電源開啟主變換電路工作,TL494的③腳維持較高電平,使二極管A733處于截止狀態(tài),VREF通過電容(4.7uF)充電,延遲一段時間后,輸出+5V的P.G信號,主機開始工作。當電源輸出電壓降低時,檢測電路送到TL494的檢測電壓也隨之降低,如果電壓降低超過額定范圍,TL494的③腳電平將降為低電平,三極管A733導通,使l。M393的①腳輸出低電平,主機停止工作。出現(xiàn)上述故障,一般是LM393集成電路壞,P.G信號恒為低電平,也有可能是三極管A733短路,將P.G信號鉗位在低電平。這部分電路由于工作電壓較低,阻容元件很少發(fā)生故障。將損壞的元件更交換后,即可排除該故障。

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

[www.t262.com)

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

(www.t262.com)

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

[www.t262.com]

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

ATX電源維修技巧

故障現(xiàn)象,無輸出 測量發(fā)現(xiàn)插頭9腳無+5VSB電壓,因此可以判斷輔電源沒有工作。[www.t262.com)測量IC3 L7805三端穩(wěn)壓輸入端和輸出端均無電壓,但有時輸入端有20V電壓,輸出端有5V電壓,此時短接13、14腳電壓輸出正常,但把短接線斷開再次接通時電壓又無輸出。測量輔電源集電極電壓,從萬用表的指示中發(fā)現(xiàn)已起振,因此懷疑故障出在變壓器的二次繞組端。更換電容C04、斷開L7805的輸入端,二次繞組仍無電壓,再次按照電源未起振的故障來從初次繞組端查找故障,后發(fā)現(xiàn),當用萬用表測量開關管的集電極時,電壓有時能恢復正常,因此增強了按未起振來查找故障的信心。測量發(fā)現(xiàn)R02電阻已變?yōu)闊o窮大,此電阻的作用是將市電整流濾波后的電壓引入開關管的基極,正是開產(chǎn)電源起振的前提條件,用一390K的電阻更換R02,故障排除。 集成電路應用電路識圖方法在無線電設備中,集成電路的應用愈來愈廣泛,對集成電路應用電路的識圖是電路分析中的一個重點,也是難點之一。 1.集成電路應用電路圖功能 集成電路應用電路圖具有下列一些功能: ①它表達了集成電路各引腳外電路結(jié)構(gòu)、元器件參數(shù)等,從而表示了某一集成電路的完整工作情況。 ②有些集成電路應用電路中,畫出了集成電路的內(nèi)電路方框圖,這時對分析集成電路應用電路是相當方便的,但這種表示方式不多。 ③集成電路應用電路有典型應用電路和實用電路兩種,前者在集成電路手冊中可以查到,后者出現(xiàn)在實用電路中,這兩種應用電路相差不大,根據(jù)這一特點,在沒有實際應用電路圖時可以用典型應用電路圖作參考,這一方法修理中常常采用。 ④一般情況集成電路應用電路表達了一個完整的單元電路,或一個電路系統(tǒng),但有些情況下一個完整的電路系統(tǒng)要用到兩個或更多的集成電路。 2.集成電路應用電路特點 集成電路應用電路圖具有下列一些特點: ①大部分應用電路不畫出內(nèi)電路方框圖,這對識圖不利,尤其對初學者進行電路工作分析時更為不利。 ②對初學者而言,分析集成電路的應用電路比分析分立元器件的電路更為困難,這是對集成電路內(nèi)部電路不了解的原緣,實際上識圖也好、修理也好,集成電路比分立元器件電路更為方便。 ③對集成電路應用電路而言,大致了解集成電路內(nèi)部電路和詳細了解各引腳作用的情況下,識圖是比較方便的。這是因為同類型集成電路具有規(guī)律性,在掌握了它們的共性后,可以方便地分析許多同功能不同型號的集成電路應用電路。 3.集成電路應用電路識圖方法和注意事項 分析集成電路的方法和注意事項主要有下列幾點: (1)了解各引腳的作用是識圖的關鍵 了解各引腳的作用可以查閱有關集成電路應用手冊。知道了各引腳作用之后,分析各引腳外電路工作原理和元器件作用就方便了。例如:知道①腳是輸入引腳,那么與①腳所串聯(lián)的電容是輸入端耦合電路,與①腳相連的電路是輸入電路。 (2)了解集成電路各引腳作用的三種方法 了解集成電路各引腳作用有三種方法:一是查閱有關資料;二是根據(jù)集成電路的內(nèi)電路方框圖分析;三是根據(jù)集成電路的應用電路中各引腳外電路特征進行分析。對第三種方法要求有比較好的電路分析基礎。 (3)電路分析步驟 集成電路應用電路分析步驟如下: ①直流電路分析。這一步主要是進行電源和接地引腳外電路的分析。注意:電源引腳有多個時要分清這幾個電源之間的關系,例如是否是前級、后級電路的電源引腳,或是左、右聲道的電源引腳;對多個接地引腳也要這樣分清。分清多個電源引腳和接地引腳,對修理是有用的。 ②信號傳輸分析。這一步主要分析信號輸入引腳和輸出引腳外電路。當集成電路有多個輸入、輸出引腳時,要搞清楚是前級還是后級電路的輸出引腳;對于雙聲道電路還分清左、右聲道的

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

輸入和輸出引腳。(www.t262.com) ③其他引腳外電路分析。例如找出負反饋引腳、消振引腳等,這一步的分析是最困難的,對初學者而言要借助于引腳作用資料或內(nèi)電路方框圖。 ④有了一定的識圖能力后,要學會總結(jié)各種功能集成電路的引腳外電路規(guī)律,并要掌握這種規(guī)律,這對提高識圖速度是有用的。例如,輸入引腳外電路的規(guī)律是:通過一個耦合電容或一個耦合電路與前級電路的輸出端相連;輸出引腳外電路的規(guī)律是:通過一個耦合電路與后級電路的輸入端相連。 ⑤分析集成電路的內(nèi)電路對信號放大、處理過程時,最好是查閱該集成電路的內(nèi)電路方框圖。分析內(nèi)電路方框圖時,可以通過信號傳輸線路中的箭頭指示,知道信號經(jīng)過了哪些電路的放大或處理,最后信號是從哪個引腳輸出。 ⑥了解集成電路的一些關鍵測試點、引腳直流電壓規(guī)律對檢修電路是十分有用的。OTL電路輸出端的直流電壓等于集成電路直流工作電壓的一半;OCL電路輸出端的直流電壓等于0V;BTL電路兩個輸出端的直流電壓是相等的,單電源供電時等于直流工作電壓的一半,雙電源供電時等于0V。當集成電路兩個引腳之間接有電阻時,該電阻將影響這兩個引腳上的直流電壓;當兩個引腳之間接有線圈時,這兩個引腳的直流電壓是相等的,不等時必是線圈開路了;當兩個引腳之間接有電容或接RC串聯(lián)電路時,這兩個引腳的直流電壓肯定不相等,若相等說明該電容已經(jīng)擊穿。 ⑦一般情況下不要去分析集成電路的內(nèi)電路工作原理,這是相當復雜的。 1.保險絲熔斷故障分析與排除出現(xiàn)此類故障時,先打開電源外殼,檢查電源上的保險絲是否熔斷,據(jù)此可以初步確定逆變電路是否發(fā)生了故障。若是,則不外如下三種情況造成:輸入回路中某個橋式整流二極管被擊穿;高壓濾波電解電容C5、C6被擊穿·;逆變功率開關管Ql、Q2損壞。其主要原因是因為直流濾波及變換振蕩電路長時間工作在高壓(十300V)、大電流狀態(tài),特別是由于交流電壓變化較大、輸出負載較重時,易出現(xiàn)保險絲熔斷的故障。直流濾波電路由四只整流二極管、兩只100kΩ左右限流電阻和兩只330uF左右的電解電容組成;變換振蕩電路則主要由裝在同一散熱片上的兩只型號相同的大功率開關管組成。交流保險絲熔斷后,關機拔掉電源插頭,首先仔細觀察電路板上各高壓元件的外表是否有被擊穿燒糊或電解液溢出的痕跡。若無異常,用萬用表測量輸入端的值:若小于2OOkΩ,說明后端有局部短路現(xiàn)象,再分別測量兩個大功率開關管e、c極間的阻值;若小于100kΩ,則說明開關管已損壞,測量四只整流二極管正、反向電阻和兩個限流電阻的阻值,用萬用表測量其充放電情況以判定是否正常。另外在更換開關管時,如果無法找到同型號產(chǎn)品而選擇代用品時,應注意集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓Vceo、集電極最大允許耗散功率Pcm、集電極-基極反向擊穿電壓Vcbo的參數(shù)應大于或等于原晶體管的參數(shù)。再一個要注意的是:切不可在查出某元件損壞時,更換后便直接開機,這樣很可能由于其它高壓元件仍有故障,又將更換的元件損壞。一定要對上述電路的所有高壓元件進行全面檢查測量后,才能徹底排除保險絲熔斷故障。 2.無直流電壓輸出或電壓輸出不穩(wěn)定若保險絲完好,在有負載情況下,各級直流電壓無輸出,其可能原因有:電源中出現(xiàn)開路、短路現(xiàn)象;過壓、過流保護電路出現(xiàn)故障;振蕩電路沒有工作;電源負載過重;高頻整流濾電路中整流二極管被擊穿;濾波電容漏電等。 處理方法為;用萬用表測量系統(tǒng)板十5V電源的對地電阻,若大于0.8Ω,則說明系統(tǒng)板無短路現(xiàn)象。將微機配置改為最小化,即機器中只留主板、電源、蜂鳴器,測量各輸出端的直流電壓,若仍無輸出,說明故障出在微機電源的控制電路中??刂齐娐分饕杉砷_關電源控制器(TL-496、GS3424等)和過壓保護電路組成,控制電路工作是否正常直接關系到直流電壓有無輸出。過壓保護電路主要由小功率三極管或可控

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

硅及相關元件組成,可用萬用表測量該三極管是否被擊穿(若是可控硅則需焊下測量),相關電阻及電容是否損壞。(www.t262.com] 3.電源有輸出,但開機無顯示出現(xiàn)此故障的可能原因是"POWER GOOD"輸入的Reset信號延遲時間不夠,或"POWER GOOD"無輸出。開機后,用電壓表測量"POWER GOOD"的輸出端(接主機電源插頭的1腳),如果無+5V輸出,再檢查延時元器件;若有+5V輸出,則更換延時電路的延時電容即可。 4.電源負載能力差電源在只向主板、軟驅(qū)供電時能正常工作,當接上硬盤、光驅(qū)或插上內(nèi)存條后,屏幕變自而不能正常工作。其可能原因有:晶體管工作點未選擇好,高壓濾波電容漏電或損壞,穩(wěn)壓二極管發(fā)熱漏電,整流二極管損壞等。調(diào)換振蕩回路中各晶體管,使其增益提高,或調(diào)大晶體管的工作點。用萬用表檢測出有問題的部件后,更換可控硅、穩(wěn)壓二極管、高壓濾波電容或整流二極管即可。

ATX電源檢修實例

1。今天修了一只北斗星的電源,故障為不能啟動主板,短接測試點,電源風扇會轉(zhuǎn),量各組電壓輸出完全正常,但細聽內(nèi)部有吱聲,拆開發(fā)現(xiàn)12V的濾波電容鼓泡,更換后正常工作。

2。最近有修一只多彩(DELUX)電源,是這樣的,故障是不通電,打開電源外殼,發(fā)現(xiàn)玻璃的保險絲已破裂說明內(nèi)部的電流很大,存在短路點,待我翻開底板發(fā)現(xiàn)一只小蟑螂粘死在板上,且電源的鐵殼底上有燒黑,電路板上有燒融的一點電路板,先量幾個功率管,好的,再細看,小蟑螂剛好死在電源濾波電容的300V的兩端,有無水酒精清潔電路板后,測電源輸入部分的整流二極管,4只就壞了兩只。這整流二極管不好找一樣型號(這玩藝一定要同一型號的,不然不久就會壞),而后找了一只整流橋更換后一切正常。

3,金長城微機原裝PS-200ATX電源,開機沒反應,測+5VSB為6.7v,PWON為

3.4v,但保險及開關管正常,觀察推動變壓器初級中心繞組一電阻R11燒黑斷路,該電阻為副電源+13.8v為兩推動三極管c9015供電限流電阻,查相似電路,更換為1.5k電阻。TL494變色,測+5V基準輸出為8.4v,該塊壞,更換。+5VSB濾波電容(16V、470UF)鼓起,更換。在副電源光電耦合器次級輸出限流電阻R33(2.7K)斷路,更換電正常。分析故障原因為電阻R33開路引起副電源電壓升高引起一串器件損壞。

銀河ATX電源檢修實例

故障現(xiàn)象一:受控啟動后直流電壓無輸出。 例1:交流保險管燒黑炸裂,檢測BD1至BD4四個整流二極管,輔助電源電路Q15開關三極管、ZD8穩(wěn)壓管,D30、D41二極管擊穿短路,限流電阻R72斷路。更換上述元件,啟動ATX電源恢復正常。Q15的c、e極內(nèi)含阻尼二極管,其替代型號為2SC2979、2SC3148、2SC3178。 例2:待機、啟動狀態(tài)時,PS-ON、PW-OK均為低電平,檢查IC1脈寬調(diào)制芯片TL494的12腳有電壓輸入,14腳無穩(wěn)壓5V輸出, 斷電后在線測14腳對地阻值幾乎為零,吸錫起拔TL494后測電路板IC1的14腳對地阻值在3kΩ以上,正常。焊上16腳插座,用另一片TL494替代時,帶電受控啟動后風扇轉(zhuǎn)了一下即停,啟動后開關電源風扇能微動,說明交流輸入整流濾波電路、輔助電源電路正常,故障一般在脈寬調(diào)制控制電路及推動級、自動穩(wěn)壓與保護控制電路。檢測IC1周圍元件正常,手摸IC1芯片發(fā)燙,再測14腳對地又短路,連換幾片

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

TL494,帶電啟動電源后芯片不是發(fā)燙就是冒煙炸裂,仔細檢查替換下的芯片,發(fā)現(xiàn)管腳被重新浸錫過,疑是拆機件的翻新品。(www.t262.com]重新?lián)Q上一片本色管腳的正品TL494,帶電測量正常。銀河ATX開關電源IC1常見故障是12腳、14腳對地短路,12腳對11腳擊穿短路。更換IC1,要謹防該器件是管腳被浸錫后的翻新品,這種芯片經(jīng)常造成TL494上電燒毀、炸裂,或造成ATX開關電源工作幾天又壞,可靠性極差的故障。檢修后的ATX開關電源,應按一定間隔和次數(shù)人為短接、斷開ATX插頭14腳的PS-ON與接地端,在待機、啟動狀態(tài)下考查ATX電源工作的可靠性。 例3:輔助電源電路T3變壓器次級整流二極管BD6擊穿短路,IC1崩裂,BD6整流輸出是向IC1的12腳提供輸入電源,BD6短路,輔助電源次級交流電壓直接加截在TL494芯片上,導致?lián)舸8鼡Q損壞元件,在待機、啟動狀態(tài)下測量PS-ON、PW-OK、+5VSB信號,ATX電源輸出電壓均正常。 例4:IC1的11、12、14腳對地短路,脈沖半橋功率變換電路T2推動變壓器一次繞組振蕩管Q3的b、e極擊穿短路,輔助電源變壓器T3次級濾波電容C16炸裂。檢修中發(fā)現(xiàn),當IC1的14腳內(nèi)部斷路無穩(wěn)壓5V輸出時,T3次級BD5、BD6整流輸出電壓升高,C16標稱耐壓值16V,極易炸裂爆殼,同時TL494擊穿短路。用標稱耐壓值25V以上的電容替代,并更換IC1、Q3管后,電源正常。IC1損壞除了可以用494系列的芯片替換外,還可用TL594、IR3M02、MB3670、ULN8186、ULS8194R等直接替代。 故障現(xiàn)象二:ATX開關電源接主板,啟動后PW-OK信號常低,主機不能進入Windows畫面。 在線測ATX插頭8腳PW-OK信號為0.7V低電平,有直流穩(wěn)壓輸出。 ATX電源空載,受控啟動后PW-OK高電平,故障屬空載正常,加載異常。PW-OK信號變化由Q21 e極電位確定,試換Q21、C60無效,更換C32后正常。 故障現(xiàn)象三:ATX電源剛接入市電,未經(jīng)啟動,風扇有時轉(zhuǎn)動一下即停,瞬間有直流穩(wěn)壓輸出。 接通市電,待機狀態(tài)在線測IC10精密穩(wěn)壓電路WL431,Uk電位時高時低不穩(wěn),導致PS-ON控制信號異常,更換C49、C51無效,替換IC10后正常。 0000000000000000000000000000 長城ATX-250S電源無輸出,每次插上電源風扇微動一下。經(jīng)測試直流300伏正常,輔助電壓正常,其余無輸出,檢查發(fā)現(xiàn)5伏電路的整流塊1545CT擊穿,更換后恢復正常。

長城ATX-300P4電源圖紙

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

發(fā)現(xiàn)幾處不當?shù)牡胤剑?/p>

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

1 二級管d1的方向好像接反了。[www.t262.com]

2 變壓器T1的輸出繞組1,2端與負載的連接好像不能構(gòu)成回路,在2端如果接地就可以構(gòu)成回路了。

同樣輸出繞組6,7端也是這個問題。輸出繞組3,4,5端除了這個問題,好像還存在別的問題。

3 在講述工作原理的‘3,輔助電源電路’中,原文:

如圖6所示,整流器輸出的+300V左右直流脈動電壓,一路經(jīng)T3開關變壓器的初級①~②繞組送往

輔助電源開關管Q03的c極,另一路經(jīng)啟動電阻R002給Q03的b極提供正向偏置電壓和啟動電流,使Q03

開始導通。Ic流經(jīng)T3初級①~②繞組,使T3③~④反饋繞組產(chǎn)生感應電動勢(上正下負),通過正反饋支

路C02、D8、R06送往Q03的b極,使Q03迅速飽和導通,Q03上的Ic電流增至最大,即電流變化率為零,

此時D7導通,通過電阻R05送出一個比較電壓至IC3(光電耦合器Q817)的③腳,同時T3次級繞組產(chǎn)生

的感應電動勢經(jīng)D50、C04整流濾波后,一路經(jīng)R01限流后送至IC3的①腳,另一路經(jīng)R02送至IC4(精密

穩(wěn)壓電路TL431),由于Q03飽和導通時次級繞組產(chǎn)生的感應電動勢比較平滑、穩(wěn)定,經(jīng)IC4的K端輸出

至IC3的②腳電壓變化率幾乎為零,使IC3內(nèi)發(fā)光二極管流過的電流幾乎為零,此時光敏三極管截止,

從而導致Q1截止。反饋電流通過R06、R003、Q03的b、e極等效電阻對電容C02充電,隨著C02充電電壓

增加,流經(jīng)Q03的b極電流逐漸減小,使③~④反饋繞組上的感應電動勢開始下降,最終使T3③~④反饋繞

組感應電動勢反相(上負下正),并與C02電壓疊加后送往Q03的b極,使b極電位變負,此時開關管Q03

因b極無啟動電流而迅速截止。

q03飽和導通時,ic電流不是馬上增至最大,電流變化率不為零。而是ic電流逐漸增加,正因為

電流變化率不為零,才有感應電壓產(chǎn)生。

在電源工作期間,c04上始終存在一個直流電壓,通過R01加在Ic3的發(fā)光二級管上,發(fā)光二級管

不會截止,發(fā)光三級管也不會截止。流過它們的電流有強弱的變化,受c04上電壓的控制。

光電耦合壞了可以用一般電阻代替,只是沒有了電壓自動控制功能,如果還有可控硅保護的話就不用擔心了。但不適合電壓波動過大的地方

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

還有不當?shù)牡胤?

輔助電源中,C02的兩端不能有并聯(lián)的二極管D8.

沒有二極管D8時,Q03飽和導通時,T3的3端通過C02向Q03的基極充電,隨著C02充電電壓的升高,充

電電流越來越小,只到Q03脫離飽和區(qū),由于正反饋作用,T3的3端充電電流的減小引起Q03的集電極電

流的加倍減小,當T3的勵磁減小,電流變化率成了負的,3端上的電壓反向,成為負的,加上C02上的充電

負電壓,使Q03迅速截止.電路振蕩起來.

如果C02的兩端并聯(lián)了D8,T3的3端通過D8向Q03的基極充電,C02的作用就沒有了.電路振蕩不起來.

實際維修時常常發(fā)現(xiàn)因為Q3,Q4損壞而燒保險和Q03的現(xiàn)象,檢修時注意一下這兩個管子。(www.t262.com]檢修時可在IC2上接12V電源,測T2的2,3腳有無電壓輸出。 還有KA7500和TL494可以直接替換

保護電路是如何工作的

保護電路是如何工作的.能說說嗎?我的電源電路和你的差不多,我查了電路其它都好的,就是不工作.我把494的4腳直接接地能開啟,我想是不是PS-ON電路和保護電路有問題,請問這倆個電路是不是由LM339工作的啊?

檢查TL494④腳在PS-ON信號為低電平時是否變?yōu)榈碗娖?若無變化,是PS-ON處理電路故障,有變化,再檢查TL494的14腳輸出 ?5V(VREF),提供給保護電路、P.G產(chǎn)生電路和PS-ON處理電路,作為這些電路的工作電壓。

TL494是AT或ATX電愿電路中長用的脈寬調(diào)制電路,在修理電愿時如懷疑TL494有故障,可使用靜態(tài)測試法,既在不加市電的情況下,在TL494的12腳和7腳之間加+12V直流電壓{此值可在6---36V之間},此時在14腳可測得+5V的基準電壓,5腳有3V的鋸齒波,頻率為50KHZ左右,在8---11腳可以看到相位相差180度,幅度為1.5V,頻率為30KHZ左右的方波脈沖。

PS-ON控制電路:

ATX電源最主要的特點就是,它不采用傳統(tǒng)的市電開關來控制電源是否工作,而是采用“+5VSB、PS-ON”的組合來實現(xiàn)電源的開啟和關閉,只要控制“PS-ON”信號電平的變化,就能控制電源的開啟和關閉。電源中的S-ON控制電路接受PS-ON 信號的控制,當“PS-ON”小于1V伏時開啟電源,大于4.5伏時關閉電源。主機箱面上的觸發(fā)按鈕開關(非鎖定開關)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)出關機指令,使“PS-ON”變?yōu)椋?V,ATX電源就自動關閉。

+5VSB、PS-ON、PW-OK控制信號

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

ATX開關電源與AT電源最顯著的區(qū)別是,前者取消了傳統(tǒng)的市電開關,依靠+5VSB、PS-ON控制信號的組合來實現(xiàn)電源的開啟和關閉。[www.t262.com]+5VSB是供主機系統(tǒng)在ATX待機狀態(tài)時的電源,以及開閉自動管理和遠程喚醒通訊聯(lián)絡相關電路的工作電源,在待機及受控啟動狀態(tài)下,其輸出電壓均為5V高電平,使用紫色線由ATX插頭(圖1)9腳引出。PS-ON為主機啟閉電源或網(wǎng)絡計算機遠程喚醒電源的控制信號,不同型號的ATX開關電源,待機時電壓值為3V、3.6V、4.6V各不相同。當按下主機面板的POWER開關或?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡喚醒遠程開機,受控啟動后PS-ON由主板的電子開關接地,使用綠色線從ATX插頭14腳輸入。PW-OK是供主板檢測電源好壞的輸出信號,使用灰色線由ATX插頭。8腳引出,待機狀態(tài)為零電平,受控啟動電壓輸出穩(wěn)定后為5V高電平。

此主題相關圖片如下:

脫機帶電檢測ATX電源,首先測量在待機狀態(tài)下的PS-ON和PW-OK信號,前者為高電平,后者為低電平,插頭9腳除輸出+5VSB外,不輸出其它電壓。其次是將ATX開關電源人為喚醒,用一根導線把ATX插頭14腳PS-ON信號,與任一地端(3、5、7、13、15、16、17)中的一腳短接,這一步是檢測的關鍵,將ATX電源由待機狀態(tài)喚醒為啟動受控狀態(tài),此時PS-ON信號為低電平,PW-OK、+5VSB信

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

號為高電平,ATX插頭+3.3V、±5V、±12V有輸出,開關電源風扇旋轉(zhuǎn)。[www.t262.com)上述操作亦可作為選購ATX開關電源脫機通電驗證的方法。

ATX電源一般不設市電開關,而采用TL494脈寬控制芯片和LM339比較放大器作為其控制的核心。其特點是引用TL494第4腳的死區(qū)控制功能,當輔助電源工作時,一路輸出+5V到主板,另一路輸出+12V供給TL494電源,經(jīng)過該芯片內(nèi)部穩(wěn)壓電路,由14腳輸出+5V,并和13 15腳相接,再經(jīng)分壓電路到LM339電壓比較器的反向端,其反向端電壓約為

4.5V.當PS-ON為+5V時,LM339輸出為高電平5V,TL494的8 11腳無輸出脈沖,主變換電路截止,電源處于休眠狀態(tài)。當PS-ON為0V時,輸出為0V,TL494的8 11腳有輸出脈沖,主變換電路開始工作。因此,我們不僅可以手動按下主機上的觸發(fā)按鈕開關使PS-ON為低電平啟動電源,還可以通過程序或鍵盤等其他方式使PS-ON為低電平啟動電源,從而使ATX電源具有遠程控制功能。

電源輸出排線功能一覽表

Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

導線顏色 橘黃 橘黃 黑色 紅色 黑色 紅色 黑色 灰色 紫色 黃色

功能 3.3V 提供 +3.3V 電源

3.3V 提供 +3.3V 電源 地線 5V 提供+5V電源 地線 5V 提供 +5V 電源 地線 Power OK電源正常工作 +5VSB 提供 +5V Stand by電源,供電源啟動電路用 12V 提供 +12V 電源

Pin 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

導線顏色 橘黃 蘭色 黑色 綠色 黑色 黑色 黑色 白色 紅色 紅色

功能 3.3V 提供 +3.3V 電源 -12V 提供 -12V 電源

地線 PS-ON 電源啟動信號,低電平-電源開啟,高電平-電源關閉

地線 地線 地線 -5V 提供-5V 電源 5V 提供 +5V 電源 5V 提供 +5V 電源 世紀之星ATX325電源 綠線不接黑線時4.8v 紫線5.1v 其他均為0v. 世紀之星ATX325電源 綠線不接黑線時4.8v 紫線5.1v 其他均為0v.

PS 14針對15針連接后測量數(shù)據(jù)如下:先行那一步查找,無燒毀的痕跡.求助高手幫助謝謝.

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

1, 2, 11 針橙色 為 0 v

4, 6, 19, 20 針紅色 為 +7 v

8 針灰色 為 +7 v

9 針紫色 為 +5v 正常

10針黃色 為 +1 v

12針蘭色 為 -16 v

18針白色 為 -6.8 v

有可能PG產(chǎn)生電路中那個電阻開路或者電容有問題!還有就是測一下300V濾波電容兩端電壓是否有310V左右!如果低于300V,更換濾波電容.謝謝您的指點, 我修好了"世紀之星ATX325電源"

現(xiàn)把我的修理體會給大家分享.我測量了濾波電容兩端電壓有300V, 又測量了副電源的D9有+11.5V的輸出, D50有+5V的輸出, 紫線有+5VSB的正常電壓. 短接了20針插座的14腳.LM339的13腳有+7.2V,TL494的14腳有+5V的輸出, 此時我分析下來339與494也能工作只是沒有+12V與+3.3V的輸出其他電壓多偏高可以斷定副電源沒有問題.

接下來重點查+12V與+3.3V的輸出果然問題查出是兩個二極管組成的三極管出了問題換了以后輸出電壓一切正常.裝進電腦開機電腦可以使用了.哈哈還的謝謝清茶一杯的好帖.不過還要問一下二極管組成的三極管在LWT2005型ATX開關電路中是那個遍號的三極管.謝謝了?。。?/p>

開機風扇只轉(zhuǎn)一下就停了,無電壓輸出,請問如何修

修一個ATX電源脫機測量,用硬盤做負載,電壓都正常,裝上機,開機風扇只轉(zhuǎn)一下就停了,無電壓輸出,請問如何修

電源帶不起負荷,先檢查一下電源里面的兩個大電容。[www.t262.com)不行就是TL494,把它換了。

注意:兩個方面,一電源本身的問題,[先借一個試試看]另一個機內(nèi)有電源短路的故障,[留下cpu,內(nèi)存顯卡其它全卸下開機試試看能點亮嗎]如可以把其它的逐一插上看是那一件出毛病.如點不亮,那問題就在這里了,留下主版,全拿到別的機上試,如都好就是主板.細心點一定能找到問題.

計算機電源接口講義與改制

“ATX電源”改成“AT電源”

目前,家用計算機仍然是以ATX為主流,未來BTX標準也已經(jīng)出臺。然而,與2GHz主頻的P4相比,AT架構(gòu)(586時代)的計算機雖然在人們的印象中早以淪落成了垃圾,(沒有了印象)但其在庫房管理、酒店記帳打單和制作路由器共

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

享網(wǎng)絡等方面還具有一定的利用價值。(www.t262.com)只是配件好尋電源難覓,就讓我們把觸手可及的ATX電源改造成AT電源。

ATX電源按其接口和輸出功率不同分別適用于PⅢ和P4架構(gòu)中。我們知道P4架構(gòu)(i 845)所采用的VRM(處理器供電調(diào)節(jié)模塊)版本是VRM9.0版(i865/i875芯片組VRM10.0版),其輸出電壓為1.10V—1.85V,輸出電流則要達到70A。如此強大的電力要求完全是為了應付P4處理器那高達3GHz的主頻和AGP8X顯示卡這兩個堪稱耗電大戶的部件。原PⅢ電源盒的功率儲備及所采用具有防呆設計的20針供電插頭已經(jīng)無法滿足P4 版計算機的供電要求,這就是我們看到的300W 功率的P4電源盒額外又附加有兩個補助供電插頭的緣故。從(圖一)示出的P4電源盒供電插頭可以看出,所增加的兩個補助供電插頭分別用于加強5V、3.3V和12V的供電,而20針供電插頭和其它的供電插頭引腳定義均與PⅢ電源盒的供電插針一致。也就是說P4電源盒兼容PⅢ架構(gòu),不存在任何的技術問題,且功率余量充足。但若要將ATX電源安裝到AT架構(gòu)中,則必需要對電源插針進行改造。同時,我們有必要強調(diào)一下ATX電源中下列三個引腳的用途。

(一)PS—ON引腳。準確的說,這是一個由主板上的邏輯電路構(gòu)成的高低電平保持電路。1995年IBM發(fā)布ATX 1.0規(guī)范以后,以及Windows 3.2/95等視窗類操作系統(tǒng)的逐漸流行與版本的不斷升級,一種利用操作系統(tǒng)、通過軟件向主板發(fā)出一個持續(xù)穩(wěn)定的高5V或者低時可達到0V這樣的一組指令,最終控制著主板上20針供電插座中PS—ON引腳的電位。低電平時電源盒輸出各組電壓令計算機運行,高電平時電源盒只有5VSB插針中有5V的待機電壓輸出,其它引腳無電壓輸出、計算機處于關閉狀態(tài),當然這只是一種軟關閉,輕觸電源開關、利用鍵盤或者網(wǎng)絡都可以隨時開啟計算機,其相關的電路原理參見(圖二)。而在AT架構(gòu)的DOS時代使用計算機(那時叫微機),關機似乎很隨意,一般是使用完畢后退到根目錄下,按下電源開關,顯示器和主機就會完全的脫離供電電網(wǎng)。由此看出AT電源實現(xiàn)的是物理切斷,與當今的操作系統(tǒng)不能親密的配合,這也是它淘汰的直接原因。

(二)PW—OK引腳。電源系統(tǒng)供電的正常與否,不僅僅只是影響到系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,更關系著計算機內(nèi)部硬件的安全。鑒于這種情況IBM最初在電源盒中設計了“電源準備好”這個引腳(又稱Power_Goog)。電源盒在得電的瞬間即系統(tǒng)啟動之前,電源部分首先要進行內(nèi)部檢測,待測試通過以及電源電壓穩(wěn)定之后,便會給主板發(fā)送一個連續(xù)的接近5V的電位信號,通知主板可以啟動了。當然,這個測試過程極為短暫一般會在100ms—500ms之間完成。如果電源供給部分超載并發(fā)生故障,這個信號不能有效的保持或者消失,計算機系統(tǒng)將會自動復位或者被完全的關閉。我們在維修計算機的時候,經(jīng)常遇見電源接通,處理器風扇和硬盤在運行,但顯示器黑屏的現(xiàn)象,這一般都是系統(tǒng)硬件故障而造成該信號丟失所致。不論是AT電源還是ATX電源, PW—OK引腳都存在,且邏輯功能相同,這是硬件系統(tǒng)運行的安全保證。

(三)5VSB引腳。又稱5V standby(備用)電源。ATX電源盒中唯一一個不受電源開關控制的電源。該備用電源在電網(wǎng)供電保證的前提下將始終向主板執(zhí)行開機的電路和部分設備提供有限的電力,配合PS—NO引腳,可以完成鍵盤開機、網(wǎng)絡遠程喚醒。而且,現(xiàn)在的操作系統(tǒng)和主板的BIOS都支持高級電源管理(APM)

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

功能,通過ACPI規(guī)范(高級電源接口)實現(xiàn)系統(tǒng)掛起,也可以讓計算機按照我們預先的設置,隨著系統(tǒng)等待時間的延長而逐步進入到S1—S5幾種省電模式中。[www.t262.com)

與ATX電源插針對比,(圖三)示出的AT電源12根主供電插針中,不含有

3.3V供電端子,也少了5VSB備用電源端子,而且,電源開關設計在電網(wǎng)供電的一端。外形相同的P8、P9兩組插頭因不完善的防呆設計,必須要黑線對黑線并排地插入到AT架構(gòu)的主板中。充分了解了ATX電源與AT電源之間的輸出差異,再實施改造自然是手到擒來。首先,要從已經(jīng)損壞的AT電源盒的PCB板上焊下P8、P9兩組電源插頭,并參照(圖三)給出的接線規(guī)則一一對應接入。值得注意的是:原ATX電源20針插頭要保留,且仍然使用AT機箱中的具有自鎖功能的電源開關,舍去一臂,另一臂的兩棵線分別接在ATX電源的14號線(綠色)和任意黑色線上,做好絕緣(最好套入熱縮管)。擁有這樣一個AT架構(gòu)和ATX(含PⅢ、P4)架構(gòu)都能勝任的電源盒,DIY過程中一切因電源盒不兼容而引發(fā)的的裝配問題都會迎刃而解。

《 {改AT電源為準ATX電源} 》

{ 比較ATX電源和AT電源,ATX電源有AT電源的所有電壓信號,另外ATX電源比AT電源多了+3.3V供電,+5VSB非受控電源,一旦ATX電源上電,+5VSB電壓信號就有輸出,它主要供電腦主板上的一部分電路在計算機關機狀態(tài)下要保持工作的芯片使用,完成電腦的喚醒功能。另外ATX電源還有一個電源控制信號PS-ON,當PS-ON為低電平時ATX電源啟動,輸出+5V、+12V、-5V、-12V等電源為電壓,當PS-ON為高電平時,ATX電源關閉。PS-ON信號由主板上的控制芯片輸出。如果我們?yōu)锳T電源增加一個不受控的+5V電源就可以把它改造成為一個準ATX電源,之所以稱它為準ATX電源是因為它不能提供+3.3V電源供CPU使用。

要使用這個準ATX電源還必須有兩個條件:一是你的主板是AT結(jié)構(gòu)的,但它同時又可以使用ATX電源,即雙接口主板。因為ATX主板的電源接口中的+3.3V電源是專供CPU使用的,而具有AT和ATX雙接口的主板,廠家在設計時因為要兼顧AT電源和ATX電源,一般在主板上都設計成由+5V電源經(jīng)主板上的開關電源降壓后給CPU供電。所以主板上的ATX接口中的+3.3V一般都沒有使用。另外這類主板上的AT接口和ATX接口中的相同電源引腳一般都是連通的。我1998年購買的ATC-5000主板就是這樣的,另外ASUS的TX-97也如此。我現(xiàn)在使用的主板是QL729,我的改造就是在它上面實現(xiàn)的。你可以找個萬用表用電阻擋具體測量一下:如果+3.3V電壓引腳對地(GND)電阻值為無窮大,那么恭喜你,你的主板完全可以進行改造。二是你的AT電源的控制芯片(PWM)是494集成電路,具體可能是UPC494或DBL494等,一般情況下494集成電路的工作電源是與交流電源隔離的,而采用UC3842的電源是沒有與交流電源隔離的,不能采用下面的方法來改造。494集成電路的第4腳是死區(qū)時間控制引腳,當4腳電壓高于1.0V時,494集成電路的PWM波輸出中斷,相應的AT電源的各路電壓都無輸出了;當4腳的電壓低于1.0V時,494集電路輸出PWM波,AT電源輸出各路電壓。而主板上的電源接口(ATX)中的第14引腳為電源控制信號PS-ON,它是由主板上的控制芯片發(fā)出的,當PS-ON電壓小于1.0V時,電源開啟;當PS-ON電壓大于4.5V時,電源關閉。比較第4引腳和PS-ON功能的對應關系,可以發(fā)現(xiàn)把

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

PS-ON直接和494集成電路的4腳相連,就可以實現(xiàn)由主板控制電源的啟動和關閉。(www.t262.com)

下面就來具體進行改造:

1.先準備一個5V穩(wěn)壓電源,最好是小型開關電源,能提供5W功率更好,ATX 1.0標準要求+5VSB電源能提供100mA電流,ATX 2.0標準要求+5VSB能提供720mA電流。打開機箱,把這個電源安放在AT電源盒中,其電源引線(AC220V)接到AT電源的引線上,使它受AT電源開關的控制。+5VSB電源的地線與AT電源的地線焊到一起,使兩個電源共地。+5VSB電源另一端接ATX接口的第9腳(+5VSB)。

2.從494集成電路的第4腳引出一條信號線作為PS-ON信號,接到ATX接口第14引腳(PS-ON)。具體的接線如^04030202a^示:

經(jīng)過這兩項改造后,你的雙接口主板就可以使用準ATX電源了。還有一個重要的步驟:把主板上的ATX電源開關插座與一個常開的開關連接起來,由它來控制準ATX電源的開啟,并把它固定在機箱的面板上。按下AT電源的開關,電腦進入待機狀態(tài),再按加裝的ATX電源開關,電腦就啟動了?,F(xiàn)在你就可以使用這個準ATX電源了。這個電源具有ATX電源的所有特性。如果你對電子技術不是很了解,最好找一個懂行的電器維修人員幫你改造。另外因為要與交流電源打交道,提醒你千萬要注意安全,祝你能順利改造成功。}

假負載使用說明書

⑴假負載的作用與用途:它主要是用來測CPU的各個點與電壓是否正常,正常之后才能上真的CPU(這樣就避免了在維修 主板的過程中把CPU燒掉)。他也可以用來測CPU通向北橋或其他通道的64根數(shù)據(jù)線和32根地址線是否正常,是維修 主板必備的工具。

⑵它的使用方法與步驟:上真CPU前必須要做的六個檢測步驟(前提是上假負載,通電后)

測假負載上的核心電壓是否正常。測假負載上的復位[RESET#]與電壓是否正常。測假負載上的時鐘與電壓是否正常。(用示波器測假負載上的時鐘是否有波,有波表示 正常)測假負載上的PG信號電壓是否正常。測假負載上的1V參考電壓是否正常。測主板上的核心供電的下管C極是否有三波(用示波器測下管C看是否有三波??蓞⒄蘸诵墓╇姡?/p>

注:當以上均正常之后就可以上真的CPU了。

⑶各種型號的假負載圖解:1.P4 478的假負載(C4.P4)圖解(參照478的正面腳位圖)。核心電壓:圖標 VCC 圖中位置 AF21 參考電壓 1.75V。復位:圖標 RESET# 圖中位置 AB25參考電壓1.75V。時鐘:圖標 BCLK[0] BCLK[1] 圖中位置 AF22 AF23參考電壓 1.75V PG信號:圖標 PWRGOOD圖中位置AB23 參考電壓

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

1.75V 1V參考:圖標GTLREF 圖中位置 AA21 F20 AA6 F6參考電壓 1. V(注:四個當中有一個為1V,均為正常)64根數(shù)據(jù)線:圖標 D#[0]→D#[63] 圖中位置 B21→AA24參考電壓 1.75V(他們的對地阻值與對地電壓均相同)32根地址線:圖標 A#[03]→A#[35] 圖中位置 K2→AB1參考電壓 1.75V(注:他們的對地阻值與對地電壓均相同,A#32、A#33、A#34、A#35未開發(fā))VID信號:圖標 VID0→VID4圖中位置 AE5→AE1參考電壓無(注:VID0→VID1→VID3→VID4需要連接在一起的都接地,VID2不接地)感應信號:圖標 VCC+VCCSENSE圖中位置B7+A5參考電壓無(注:VCC+VCCSENSE連接在一起才能產(chǎn)生感應信號)⒉SOCKET370的假負載圖解(參照370的正面引腳對照圖)核心電壓:圖標 PLLI 圖中位置 W33 參考電壓 2V 復位:圖標 RESET 圖中位置 X4 、AH4參考電壓1.5V到2V之間(如果有一組沒復位可以用線將X4與AH4連接起來)主時鐘:圖標BCLK圖中位置 W37參考電壓無(用示波器測假負載上的時鐘是否有波,有波表示正常66M、100M由時鐘IC發(fā)出)輔助時鐘:圖標PCICLK圖中位置J33 參考電壓無(用示波器測假負載上的時鐘是否有波,有波表示正常14.318M、16M由時鐘IC發(fā)出)PG信號:圖標 PWRGD圖中位置AK26 參考電壓只要有高電壓就正常(低電壓=無電壓、有電壓=高電壓)VTT參考電壓:圖標V-1.5、V2.5 圖中位置 AD

36、Z36 參考電壓 1.5 V、2.5V(注:作用為HOST總線數(shù)據(jù)線地址線供電的)1V參考:圖標VREF 圖中位置 E33參考電壓 1V(注:太低了不開機)64根數(shù)據(jù)線:圖標 HD0→HD63圖中位置 W1→F16參考電壓無(他們的對地阻值與對地電壓均相同)32根地址線:圖標 HA4→HA31 圖中位置 AH12→AD41參考電壓無(他們的對地阻值與對地電壓均相同,有3根未開發(fā))VID信號:圖標無圖中位置 AM34、AM36、AL37、AJ37、AK36參考電壓無(把他們均連接在一起)⒊AMD462假負載圖解(參照462的正面對照圖)

核心電壓:圖標 COREF 圖中位置 AG11 參考電壓 1.6V復位:圖標PWROK圖中位置 AG3參考電壓1.5-1.6V時鐘:圖標 BCLK 圖中位置 AN19、AL19、AN17、AL17參考電壓無(用示波器測假負載上的時鐘是否有波,有波表示正常)PG信號:圖標 PWROK圖中位置AE3 參考電壓只要有高電壓就正常CPU參考電壓:圖標ZM 圖中位置 AC5參考電壓1.6V0.8V參考電壓:圖標VREF 圖中位置 W5參考電壓0.8V(由1.6V經(jīng)兩個電阻分壓得來)

2.5V參考電壓:圖標PICD# 圖中位置 N5參考電壓2.5V(由電源IC經(jīng)三極管得來)

64根數(shù)據(jù)線:圖標 SD#0 圖中位置 AA35參考電壓1.6V(他們的對地阻值與對地電壓均相同)

32根地址線:圖標 SA0#0→SA0#15、SA1#0→SA#14 圖中位置 J1→A5、AG29→AN31參考電壓無(他們的對地阻值與對地電壓均相同)

VID信號:圖標 VID0→VID4圖中位置 L1→J7參考電壓 VID0+VID2+VID4+VSS產(chǎn)生1.6V核心電壓

注:以上均屬于個假負載的測量參考圖解,如果按以上的測量都正常后就可上真的CPU

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

ATX電源典型故障診斷

采用ATX電源的計算機系統(tǒng)出了故障,要從CMOS設置、Windows中ACPI的設置及電源和主板等幾個方面進行全面的分析。[www.t262.com]硬件方面,為了區(qū)別故障在負載上還是在電源本身,可以將電源拆卸下來,用一臺報廢的設備(如硬盤等)作假負載,以免出現(xiàn)空載保護。在PS-ON信號線(綠色)與地線之間接入一只100~150Ω的電阻,使該信號變?yōu)榈碗娖?。如果電源可以工作,說明故障在主板或電源按鈕(Power Button),否則故障在電源自身,只有更換電源自身,只有更換電源了。

根據(jù)計算機維修中“先軟后硬”的原則,首先要檢查BIOS設置是否正確,排除因設置不當造成的假故障;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。下面根據(jù)故障的不同表現(xiàn),分別介紹分析和處理的方法。

故障一:無法開機

用萬用表測量+5VSB,如果該電壓值正常且穩(wěn)定,而主板反饋信號PS-ON始終為高電平,則可能是主板上的開機電路損壞,或電源啟閉按鈕損壞;如果上述兩者均為正常而主電源仍無輸出,則可能是開關電源主回路損壞,或因負載存在短路或空載而進入保護狀態(tài)。

故障二: 無法關機

關不了主機,有以下幾種現(xiàn)象和原因:

①BIOS中設定關機時有一定的延時時間(Delay Time),關機時需要按住電源按鈕,保持數(shù)秒鐘,才能將機器關閉。不能實現(xiàn)瞬間關閉,是正?,F(xiàn)象,不是故障。

②電源按鈕失靈。這種情況下,不僅不能關機,開機也會有問題。 ③主板上的電源監(jiān)控電路故障,PS-ON信號恒為高電平。

④關不了鍵盤電源(鍵盤的Num Lock指示燈在主機關閉后是亮的)。有些機器允許使用密碼通過鍵盤開機,鍵盤上的Num Lock燈在關機后仍亮著,是正?,F(xiàn)象。

⑤關不了顯示器。如果顯示卡或顯示器中有一個部分不支持DPMS(顯示器電源管理系統(tǒng))規(guī)范,在主機關閉后顯示器指示燈亮,屏幕上仍有白色光柵,也屬正?,F(xiàn)象。

故障三:自行開機

自行開機故障有以下兩類:

第一類在BIOS設置中將定時開機功能設為“Enabled”,這樣機器會在所設定的某個日期的某個時刻,或每天的某個時刻自動開機。某些機器的BIOS設置

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

項中具有來電自動開機功能設置,如果選擇了來電開機,則在插上交流電源后,機器便會啟動。(www.t262.com]應該說,出現(xiàn)這些問題,并不是真正的故障,而是用戶不了解機器所具有的這些功能。

第二類是BIOS中關閉了定時開機和來電自動開機功能,機器只要接通交流電源還會自行開機,這無疑是硬件故障了。硬件故障有3種原因:第1種是電源本身的抗干擾能力較差,交流電源接通瞬間產(chǎn)生的干擾使其主回路開始工作;第2種是+5VSB電壓低,使主板送不出應有的高電平,而總是為低電平,這樣機器不僅會自行開機,還會關不掉;第3種是來自主板的PS-ON信號質(zhì)量較差,特別在通電瞬間,該信號由低電平變?yōu)楦唠娖降难訒r過長,直到主電源準備好了以后,該信號仍未變?yōu)楦?,使ATX電源主回路誤導通。

故障四:休眠與喚醒功能異常

休眠與喚醒功能異常表現(xiàn)為:不能進入休眠狀態(tài),或休眠后不能喚醒。出現(xiàn)這些問題時,首先要檢查硬件的連接(包括休眠開關的連接是否正確,開關是否失靈等)和PS-ON信號的電壓值。進入休眠狀態(tài)時,PS-ON信號應為低電平(0.8V以下);喚醒后,PS-ON信號應為高電平(2.2V以上)。如果PS-ON信號正常,而休眠和喚醒功能仍不正常,則為ATX電源故障。

需要提醒讀者,進入夏季后,為了預防雷擊,對ATX結(jié)構(gòu)的計算機,如果用戶長時間不使用,又不想進行遠程控制,建議將交流輸入線拔下,以切斷交流輸入。

故障五:零部件異常

有經(jīng)驗的維修人員,在遇到主板、內(nèi)存、CPU、板卡、硬盤等部件工作異?;驌p壞故障時,通常要先測量電源電壓。正常的工作電壓是電腦可靠工作的基本保證,而很多莫名其妙的故障都是電源惹的禍。

一臺機器發(fā)生了找不到硬盤的故障,通過對比試驗,確信硬盤是好的。判斷為主板上的IDE接口損壞,于是找來老的多功能卡,插在主板的空閑ISA插槽,連上硬盤試驗,仍然找不到硬盤。測量電源電壓,+12V電壓只有10V左右。在這樣低的供電電壓下,硬盤達不到額定轉(zhuǎn)速,當然不能工作。換一臺ATX電源,故障排除。

DIYer切記,如果發(fā)生了部件損壞的情況,要在確信電源沒有問題后,才能換上新的部件。否則,可能會犯“被同一根繩子絆倒兩次”的愚蠢錯.

電腦電源維修經(jīng)驗

電腦電源是電腦系統(tǒng)中比較重要的部件。它長期工作在高壓,高溫的環(huán)境中,電壓的波動,電流沖擊、各種電源干擾都有可能造成損壞。所以和其他元器件比較起來是容易損壞的部件。進入夏季,天氣炎熱、電壓不穩(wěn)導致?lián)p壞了很多,在維修過程中發(fā)現(xiàn)了幾點規(guī)律,主要有以下幾種情況:

計算機電源維修 電腦電源工作原理及維修詳解

其一、故障現(xiàn)象是:正常使用并關機后,再開機時,電腦無法啟動。(www.t262.com]這種情況多為電壓波動過大,瞬間電壓過高或者過低造成,這種情況可以先試著把電腦與電源線斷開,等幾秒鐘,一般有可能恢復,因為電源本身有保護功能,當電壓波動幅度超過電源本身負載能力時,就進入保護狀態(tài)。這時就需要斷開電源,等一會就會好的。但是也不全是這樣,有一部分就不能進入保護狀態(tài),這樣就會損壞,維修過程中發(fā)現(xiàn)主要是以電源濾波電容擊穿或者快速整流二極管損壞的居多。

其二、故障現(xiàn)象是使用過程中主機突然斷電,再重新啟動無任何反應。送修后手摸機箱感覺很熱,打開機箱發(fā)現(xiàn)灰塵較多,電源風扇轉(zhuǎn)動不靈活,分析原因可能是散熱不良造成電源內(nèi)部過熱,元件燒毀。經(jīng)檢查電源觸發(fā)時風扇有反應,然后馬上斷電,分析是電源后級存在嚴重短路,經(jīng)檢查是快恢復二極管因過熱造成短路,更換后工作正常。

其三、電腦有的時候無法啟動,有的時候反復按復位鍵則可啟動,有時正常工作時也突然重新啟動。這種故障是與輔助電源電路有關。打開電源盒用萬用表測此時+5V SB待機電壓,僅為4V左右,斷電檢查發(fā)現(xiàn)輔助電源穩(wěn)壓集成塊7805輸入端濾波電容容量變小,看來也是長時間通電后受熱導致容量下降所致。換上新的電解電容后,故障排除。

經(jīng)過多臺電源維修發(fā)現(xiàn)出故障的電源多為使用完畢后,只由操作系統(tǒng)進行了關機而未拔掉電源插頭,而那些長時間一直工作著的電腦反而不容易出現(xiàn)故障。原因是雖然電腦已經(jīng)軟件關機,但是電源內(nèi)部副電源一直工作。雖然只有一部分元件工作發(fā)熱,但因電源風扇不工作,熱量不易散發(fā),所以反而易出故障。所以大家在電腦不用的時候最好把電源插頭拔下,確保安全。

本站僅提供存儲服務,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請點擊舉報
打開APP,閱讀全文并永久保存 查看更多類似文章
猜你喜歡
類似文章
最新計算機ATX電源原理及檢修技術
原創(chuàng)]200W ATX開關電源工作原理淺析 - 【顯示器維修技術討論區(qū)】 - 奧邦電子(維...
AT、ATX的剖析與改造
電腦電源維修的簡單方法
【圖】高穩(wěn)定開關型穩(wěn)壓電源電路圖開關穩(wěn)壓電源 電路圖 捷配電子市場網(wǎng)
ATX微機開關電源維修教程
更多類似文章 >>
生活服務
分享 收藏 導長圖 關注 下載文章
綁定賬號成功
后續(xù)可登錄賬號暢享VIP特權(quán)!
如果VIP功能使用有故障,
可點擊這里聯(lián)系客服!

聯(lián)系客服