计算机开关电源的工作原理

电源是一种能量转换的设备，它能将220V的交流电转变为计算机需要的低电压强电流的直流电。首先将高电压交流电(220V)通过全桥二极管整流以后成为高电压的脉冲直流电，再经过电容滤波以后成为高压直流电。

此时，控制电路控制大功率开关三极管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级。接着，把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使电脑工作的低电压强电流的直流电。

其中，控制电路也是必不可少的部分。它能有效的监控输出端的电压值，并向控制功率开关三极管发出信号控制电压上下调整的幅度。目前的常见产品主要采用脉冲变压器耦合型开关稳压电源，它分为交流抗干扰电路、功率因数校正电路、高压整流滤波电路、开关电路、低压整流滤波电路5个主要部分。

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电脑电源的输出线稍比大多数电器的输出线复杂些，虽然花花绿绿一大把线，其实其中大部分输出线都连接在同样的焊点上，只是输出设备不同所以需要多根连线而已。同样颜色的输出线，其输出电压都是一致的。

电脑电源上的输出线共有九种颜色，其中在主板20针插头上的绿色和灰色线，是主板启动的信号线，而黑色线则是地线，其他的各种颜色的输出线的含义如下：

红色线：＋5VDC输出，用于驱动除磁盘、光盘驱动器马达以外的大部分电路，包括磁盘、光盘驱动器的控制电路，在传统上CPU、内存、板卡的供电也都由＋5VDC供给，但进入PII时代后，这些设备的供电需求越来越大，导致＋5VDC电流过大，所以新的电源标准将其部分功能转移到其他输出上，目前主板特别是P4、Athlon64等新式主板对于＋5VDC的要求越来越小。

黄色线：＋12VDC输出，用于驱动磁盘驱动器马达、冷却风扇，或通过主板的总线槽来驱动其它板卡。在最新的P4系统中，由于P4处理器能源的需求很大，电源专门增加了一个4PIN的插头，提供+12V电压给主板，经主板变换后提供给CPU和其它电路而不再使用+5VDC，所以P4结构的电源+12V输出较大。

橙色线：＋3.3VDC输出，这是随着ATX电源增加的输出。以前电源供应的最低电压为+5V，提供给主板、CPU、内存、各种板卡等，从PII时代开始，INTEL公司为了降低能耗，把CPU、内存等的电压降到了3.3V以下，为了减少主板产生热量和节省能源，现在的电源直接提供3.3V电压，经主板变换后用于驱动CPU、内存、显卡等电路。强大的＋3.3VDC有利于内存、显卡等设备的稳定与超频。以上三种输出，是电脑电源的主要电能输出，它们的输出线明显多于其他输出，而且输出电流也要大得多。

白色线：－5VDC输出，在较早的PC中用于软驱控制器及某些ISA总线板卡电路.。在许多新系统中已经不再使用-5V电压，现在的某些形式电源一般不再提供-5V输出。在INTEL发布的标准ATX12V 1.3版本中，已经明确取消了-5V的输出，但大多数电源为了保持向上兼容，还是有这条输出线。

蓝色线：－12VDC输出，主要用于某些串口电路，其放大电路需要用到+12V和-12V，通常输出小于1A，在目前的主板设计上也几乎已经不使用这个输出，而通过对＋12VDC的转换获得需要的电流。

紫色线：+5V Stand—By，最早在ATX提出，在系统关闭后，保留一个+5V的等待电压，用于电源及系统的唤醒服务。很明显，要考量一个电源的功率支持能力，最主要就是要看红色、黄色、橙色三条线的最大输出能力。而不同配置的系统，则对于这三条线的输出能力有不同的要求。对于大多数新装配的电脑，显然+12VDC输出是最重要的。

1．保险丝熔断
一般情况下，保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。由于电源工作在高电压、大电流的状态下，电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管，高压滤波电解电容，逆变功率开关管等，检查一下这些元器件有无击穿、开路、损坏等。如果确实是保险丝熔断，应该首先查看电路板上的各个元件，看这些元件的外表有没有被烧糊，有没有电解液溢出。如果没有发现上述情况，则用万用表进行测量，如果测量出来两个大功率开关管e、 c极间的阻值小于100kΩ，说明开关管损坏。其次测量输入端的电阻值，若小于200kΩ，说明后端有局部短路现象。

2．无直流电压输出或电压输出不稳定
如果保险丝是完好的，可是在有负载情况下，各级直流电压无输出。这种情况主要是以下原因造成的：电源中出现开路、短路现象，过压、过流保护电路出现故障，振荡电路没有工作，电源负载过重，高频整流滤波电路中整流二极管被击穿，滤波电容漏电等。这时，首先用万用表测量系统板+5V电源的对地电阻，若大于0．8Ω，则说明电路板无短路现象；然后将电脑中不必要的硬件暂时拆除，如硬盘、光盘驱动器等，只留下主板、电源、蜂鸣器，然后再测量各输出端的直流电压，如果这时输出为零，则可以肯定是电源的控制电路出了故障。

3．电源负载能力差
电源负开能力差是一个常见的故障，一般都是出现在老式或是工作时间长的电源中，主要原因是各元器件老化，开关三极管的工作不稳定，没有及时进行散热等。应重点检查稳压二极管是否发热漏电，整流二极管损坏、高压滤波电容损坏、晶体管工作点未选择好等。

4、通电无电压输出，电源内发出吱吱声。
这是电源过载或无负载的典型特征。先仔细检查各个元件，重点检查整流二极管、开关管等。经过仔细检查，发现一个整流二极管1N4001的表面已烧黑，而且电路板也给烧黑了。找同型号的二极管换下，用万用表一量果然是击穿的。接上电源，可风扇不转，吱吱声依然。用万用表量＋12V输出只有＋0.2V，＋5V只有0.1V。这说明元件被击穿时电源启动自保护。测量初级和次级开关管，发现初级开关管中有一个已损坏，用相同型号的开关管换上，故障排除，一切正常。

5、没有吱吱声，上一个保险丝就烧一个保险丝。
由于保险丝不断地熔断，搜索范围就缩小了。可能性只有3个：1、整流桥击穿；2、大电解电容击穿；3、初级开关管击穿。电源的整流桥一般是分立的四个整流二极管，或是将四个二极管固化在一起。将整流桥拆下一量是正常的。大电解电容拆下测试后也正常，注意焊回时要注意正负极。最后的可能就只剩开关管了。这个电源的初级只有一个大功率的开关管。拆下一量果然击穿，找同型号开关管换上，问题解决。

其实，维修电源并不难，一般电源损坏都可以归结为保险丝熔断、整流二极管损坏、滤波电容开路或击穿、开关三极管击穿以及电源自保护等，因开关电源的电路较简单，故障类型少，很容易判断出故障位置。只要有足够的电子基础知识，多看看相关报刊，多动动手，平时注意经验的积累，电源故障是可以轻松检修的。
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电脑ATX开关电源品牌繁多,标称功率一在200一350w之间,但内部电路却基本相同。主要有辅助电源电路、TM94组成的脉宽控制电路、半桥式开关电路等组成,另由一块LM339产生“P.G,,信号及处理“PS一oN”开机信号。

检修ATX开关电源，应从PS-ON和PW-OK、+5V SB信号人手。脱机带电检测ATX电源待机状态时，+5V SB、PS-ON信号高电平，PW-OK低电平，其他电压无输出。ATX电源由待机状态转为启动受控状态的方法是：用一根导线把ATX插头14脚PS-ON信号，与任一地端3、5、7、13、15、16、17中的一脚短接，此时PS-ON信号为零电平，PW-OK、+5V SB信号为高电平，开关电源风扇旋转，ATX插头+3.3V、+5V、+12V有输出。

在通过上述检查后，就可通电测试。这时候才是关键所在，需要有一定的经验、电子基础及维修技巧。一般来讲应重点检查一下电源的输入端，开关三极管，电源保护电路以及电源的输出电压电流等。如果电源启动一下就停止，则该电源处于保护状态下，可直接测量TL494的4脚电压，正常值应为0.4V以下，若测得电压值为+4V以上，则说明电源的处于保护状态下，应重点检查产生保护的原因。由于接触到高电压，建议没有电子基础的朋友要小心操作。

检修ATX开关电源，应从PS-ON和PW-OK、+5V SB信号人手。脱机带电检测ATX电源待机状态时，+5V SB、PS-ON信号高电平，PW-OK低电平，其他电压无输出。ATX电源由待机状态转为启动受控状态的方法是：用一根导线把ATX插头14脚PS-ON信号，与任一地端3、5、7、13、15、16、17中的一脚短接，此时PS-ON信号为零电平，PW-OK、+5V SB信号为高电平，开关电源风扇旋转，ATX插头+3.3V、+5V、+12V有输出。

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