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来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/29 04:26:00
跟我学修ATX电源实用电路
rA+UftC:p6跟我学修ATX电源 0gRj3al(
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———认识ATX电源 Fq t,VED
随着电脑报宣传的深入和对电脑硬件进一步的了解，很长的一段时间里，对电源不屑一顾的DIYer们也对微机电源开始重视起来。然而，主机究竟需要多大的功率？微机电源作为计算机的心脏，负责微机内各配件能量的供给，但在市场上出售的电源，其功率究竟能达到多少瓦？DIYer们恐怕就不太清楚了，选购电源时，对电源的参数要求实在不象采购其它配件那样斤斤计较，最多来一句功率越大越好呗！以至于有些商家为了迎合用户的心理，干脆向用户许诺自己所卖ATX电源的功率能达到250W甚至300W，真的这个样子吗？ sX@}4[)<&
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ATX电源简介 Z~0TO-Q
PC机电源在286到早期的586是由AT电源一统江湖的。AT电源功率一般为150~250W，共有四路输出(+5V、-5V、+12V、-12V)，另外还向主板提供一个P.G信号。AT电源采用切断交流电源的方式关机，所以不能实现软件关机。随着ATX电源的普及，AT电源如今已渐渐淡出市场。 X-=4Z9
Intel在1997年推出了流行的ATX2.01电源标准。和AT电源相比，ATX电源的外形尺寸没有变化，主要是增加了3.3V和+5V Stand rp '^]Zx
by（+5V xfF;u9$;
SB）两路输出电压和一个PS—ON信号。同AT电源的6芯插座相比，其输出线改成一个20芯线给主板供电。提供的3.3V电源输出，给使用低内核电压的CPU供电，降低了主板降压电路的损耗。+5V 1> v(&;K
Stand by BM~6P|&qD
电压又称为辅助+5V电压，只要插上220V交流电就有电压输出。PS—ON信号是主板向电源提供的电平信号，用来控制电源其它各路电压的输出。利用+5V
eslvg#Q
1、ATX电源工作原理 ~ _hA{$
ATX电源是标准的开关稳压电源（Switch Voltage Regulator），同传统的线性稳压电路（Linear Voltage Ge @qvP_
Regulator）相比，它具有体积小、重量轻，功耗小、转换效率高等优点，但也有其缺点，那就是电路比较复杂，电源输出的纹波系数也较大，对周围电路的干扰也比较强。 aNn4j_V (
ATX开关电源的基本原理示意图如图1，主要包括输入电网滤波电路、输入整流滤波电路、主变换电路、整流滤波输出电路、控制电路、保护电路、辅助电源等。 o[1#)&
输入电网滤波电路是电源中的抗干扰电路，它具有两层意思：一是指微机电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力：二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对微机本身的干扰。通常要求微机对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强，通过电网对其它微机等设备的干扰要小。 0K6My4d{
输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波，为主变换电路提供纹波较小的直流电压。 #1C]ZV] B
主变换电路是开关电源的主要部分，它把直流电压变换成高频交流电压，并且起着将输出部分与输入电网隔离的作用。 *T#^|<.XG
输出整流滤波电路将变换器输出的高频交流电压进行整流滤波，得到需要的直流电压，同时防止高频噪声对负载的干扰。 {n&n^`Em
控制电路检测输出直流电压，与基准电压比较，进行放大，控制振荡器的脉冲宽度，从而控制变换器以保持输出电压的稳定。 , a?oGi
当开关电源发生过电压、过电流后，保护电路启动，使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。 7AS_Aw1L
辅助电源本身也是一个完整的开关电源，输出+5V SB电源，为主板待机电路供电。同时也为保护电路、控制电路等电路供电。 ByuBZ!m
2、开关电源的主要技术指标 kMK0|+
部分DIYer Z:
安全规格 U PP"-`t
安全标准主要是以保障产品的安全性能为出发点，在元件、材料的绝缘、阻燃等方面作出的严格的规定，以防止电击、着火、机械危险、化学危险、热危险等造成的人身伤害和财产损失。通常来说，符合安全标准并不代表该产品电器性能的好坏，但因安全规格的申请时间较长，又有严格的限制和要求，所需费用颇多，因而那些实力较弱的厂家不能通过安全认证。如我国的CCEE认证，不仅要求送检产品本身符合CCEE的标准，同时要求工厂有相对完善（接近ISO9002）的品质体系，以保证大批量生产时，每一个产品都符合CCEE的要求，同时还要接受CCEE机构定期或不定期的监督和检查。基于这些原因，在申请安全认证时，厂家都会考虑产品本身的完善性和实用性，因为安全认证申请之后，不得随意作任何变更、替代或修改。故相对来说，符合安全规格的产品的起点较非安全规格的产品高出很多。图2为电源上常见的各种安全标志。 j}B86oX
电源的功率 l Z7 $DGe
电源的功率必须要满足整机的需要，并且要有一定的功率余量。常听人说电源的功率越大越好，至少要求250W。其实经过实测，一台带MODEN卡、网卡、声卡、光驱、硬盘的PⅡ多媒体主机实际功率不足100W，而Intel新推出的Micro-ATX标准则只有145W。国内几乎所有的品牌机都是用的正儿八经的200W电源，而Micro-ATX机型用的是145W甚至90W的电源。那么为什么市场上买来的电源会出现功率不足的现象呢？那是一些小厂为了迎合用户口味，将电源标称功率使劲地往大里标，同时又在元件选用方面偷工减料，导致电源的实际功率相当有限。所以说不能盲目地追求功率，关键在于性能和质量。对于普通用户，200W的电源绰绰有余了。 ;@Fb>l BhX
电磁传导干扰（EMI） '2i !RT-
不仅仅是电源，任何一个合格的电器产品，都要对电磁传导干扰作一定的处理。它包含两个方面的内容，一是防止外部电磁干扰的侵入，以免影响自身的正常工作；二是保证产品本身产生的电磁干扰不外泄电网及周围环境，影响其它电子产品的正常工作。我们在日常使用中，象显示器产生雪花、滚动、显示不稳定；或在电脑开机后，附近其它的电器，如电视机、音响等不能正常使用，则很可能是因为电磁干扰而产生的影响。此外，电磁干扰对人体健康也会带来不利的影响。国家将电磁传导干扰分为A级、B级。A级是工业标准，相对要求宽松一些；B级为为用标准，也是目前的最高标准。 )gSqO {Z
关机时间（PF） @v ^j PF（POWER G%: 3.:E"
FAIL）是指电脑关机后（即关断外部交流供电后），电源其本身储存的电能延续供电的时间。电脑关机后，要求立即给CPU一个PF信号并延续供电一定的时间，CPU接到PF信号，马上将相关的数据记录下来，以保证下次开机时能正常启动。这是我们感觉不到的瞬间动作。如果PF时间不够，就会使CPU不能完整的记录相关的数据，而导致下次开机时电脑出现故障或出现数据丢失等现象。 ^iJyo&I
电源正常时间（P.G ） K)mQcB-"?
P.G 即电源上的Power Good或P.OK信号，是电脑开机后，电源工作正常后向CPU发出的一个信号，CPU只有在接到P.G *j&)=8Y|
信号后，才开始启动整个电脑系统的工作。为了保证相互间的衔接，CPU厂商在推出CPU时就作出了规定，当电源接通之后，如果输入交流电压在额定工作范围之内，且各路直流输出电压也已达到它们的最低检测电平（如+5V输出在4.75V以上），那么经过100ms~500ms的延时，P.G电路发出“电源正常”的信号（Power +Tu? PuT7k
Good或P.OK为高电平）；当电源输入交流电压降至安全工作范围以下或+5V下降至4.75V时，电源送出“电源故障”信号（Power 6Q [
Fall，低电平）。Power r5S/lp+Y+N
Fall应在+5V下降至4.75V之前至少1ms降为小于0.3V的低电平，且下降沿的波形应陡峭，无自激振荡现象发生，时间对应关系请参见表1和图3。 (vZ-0Ep}
表1 P.G 信号要求 McasnjC
P.G信号延时100mS
+5V上升时间2mS
T3z ovnR
P.G信号非常重要，即使电源的各路直流输出都正常，如果没有P.G信号，主板还是没法工作；如果P.G信号的时序不对，可能会和某些主板不兼容，造成开不了机；而如果P.G信号不稳定，则会使微机频繁启动。 -t|/g5.w_
输出电压的纹波（Ripple）、杂讯（Noise） -[-oz0`Sl{
纹波和杂讯是伴随着输出电压而存在的。如果电源的输出滤波效果不好、纹波和杂讯过大，轻者可能使CPU产生误判，重者可能烧坏电脑。 F1@Po1VTD
负载变化率 ~k?rP}>0
电脑电源的输出是多路输出，每一路输出都有一定的范围。用户在使用时，因需求或配置的不同，会出现各种偏差，如有的使用+5V较多，有的使用+12V较多等。在正常的情况下，电源要保证不至于因为使用负载的不同而产生输出不稳定或超出规定的范围。 | z=`Ur@)
线路调整率 uH9Vj
另外，电源的指标和参数还有：输入技术指标、抗电强度、漏电流、温度要求等。 jDY B*Y^F
———ATX电源的工作原理 j;-Wf6h{
自从IBM推出第一台PC至今，微机电源已从AT电源发展到ATX电源。时至今日，微机电源仍是根据IBM公司的个人电脑标准制造的。市场上的ATX电源，不管是品牌电源还是杂牌电源，从电路原理上来看，一般都是在AT电源的基础上，做了适当的改动发展而来的，因此，我们买到的ATX电源，在电路原理上一般都大同小异。在微机国产化的进程上，微机电源技术也由国内生产厂家逐渐消化吸收，生产出了众多国有品牌的电源。微机电源并非高科技产品，以国内生产厂家的技术和生产实力，应该可以生产出物美价廉的电源产品。然而，纵观整个微机电源市场情况却不尽人意，许多电源产品存在着各种选料和质量问题，故障率较高。 %`&n ;K.c
一、电源的组成及工作原理 y5j:+2|I
ATX电源电路结构较复杂，各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透，且各电路参数设置非常严格，稍有不当则电路不能正常工作。其主电路原理，整个电路可以分成两大部分：一部分为从电源输入到开关变压器T1之前的电路(包括辅助电源的原边电路)，该部分电路和交流220V电压直接相连，触及会受到电击，称为高压侧电路；另一部分为开关变压器T1以后的电路，不和交流220V直接相连，称为低压侧电路。二者通过C03、C04、C05高压瓷片电容构成回路，以消除静电干扰。其原理方框图见图2，从图中可以看出整机电路由交流输入回路、整流滤波电路、推挽开关电路、辅助开关电源、PWM脉宽调制电路、PS-ON控制电路、保护电路、输出电路和PW-OK信号形成电路组成。弄清各部分电路的工作原理及相互关系对我们维修判断故障是很有用处的，下面简单介绍一下各组成部分的工作原理。 eA!Z7 '
1、交流输入回路 0 3fO m
交流输入回路包括输入保护电路和抗干扰电路等。输入保护电路指交流输入回路中的过流、过压保护及限流电路；抗干扰电路有两方面的作用：一是指微机电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力：二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对微机本身的干扰。通常要求微机对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强，通过电网对其它微机等设备的干扰要小。 SF:98#pg
２、整流电路： ZwMVFC-d
包括整流和滤波两部分电路，将交流电源进行整流滤波，为开关推挽电路提供纹波较小的直流电压。 iP(MDVg
3、辅助电源： uy<3B>3~.
辅助电源本身也是一个完整的开关电源。只要ATX电源一上电，辅助电源便开始工作，输出的两路电压，一路为+5VSB电源，该输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，使操作系统可以直接对电源进行管理。通过此功能，实现远程开机，完成电脑唤醒功能；另一路输出电压为保护电路、控制电路等电路供电。 d%P2V>P
4、推挽开关电路： aze#Cn,P}
推挽开关电路是ATX开关电源的主要部分，它把直流电压变换成高频交流电压，并且起着将输出部分与输入电网隔离的作用。推挽开关管是该部分电路的核心元件，受脉宽调制电路输送的信号作激励驱动信号，当脉宽调制电路因保护电路动作或因本身故障不工作时，推挽开关管因基级无驱动脉冲故不工作，电路处于关闭状态，这种工作方式称作它激工作方式。 %"H:z
５、PWM脉宽调制电路： ,"`20.Lv
PWM（Pules Width ,'(|, f42
Modulation）即脉宽调制电路，其功能是检测输出直流电压，与基准电压比较，进行放大，控制振荡器的脉冲宽度，从而控制推挽开关电路以保持输出电压的稳定，主要由IC @o0HDS
TL494及周围元件组成。 MM32\}Y6
６、PS-ON控制电路： ,h^6y
ATX电源最主要的特点就是，它不采用传统的市电开关来控制电源是否工作，而是采用“＋5VSB、PS－ON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PS－ON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。电源中的S-ON控制电路接受PS－ON pqO3( 2F9
信号的控制，当“PS－ON”小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。主机箱面上的触发按钮开关(非锁定开关)控制主板的“电源监控部件”的输出状态，同时也可用程序来控制“电源监控件”的输出，如在WIN9X平台下，发出关机指令，使“PS－ON”变为＋5V，ATX电源就自动关闭。 RDbNC v#
７、保护电路 55O}SUs!P
为了保证安全工作，ATX电源中设置了各种各样的保护电路，当开关电源发生过电压、过电流故障时，保护电路启动，开关电源停止工作以保护负载和电源本身。 !hQ-i3?qm
８、输出电路： .$-;`&0cZ
输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波，为主变换电路提供纹波较小的直流电压。接插到主板上的排线包含了电源输出的各路电压及控制信号，ATX电源输出排线各脚定义见表1，各路输出的额定电流见表2。 J8~h Iy6]
表1 电源输出排线功能一览表 8 siP
Pin导线颜色功能Pin导线颜色功能
2橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源12兰色-12V 提供 -12V 电源 h's[) t
3黑色地线13黑色地线 (Yj6 |`
4红色5V 提供 +5V 电源14绿色PS-ON 电源启动信号，低电平-电源开启，高电平-电源关闭 ,$Fh^KN o]
5黑色地线15黑色地线 Qf0P"s`
6红色5V 提供 +5V 电源16黑色地线 :gRrM)n
7黑色地线17黑色地线 puMVvo
8灰色Power OK电源正常工作18白色-5V 提供 -5V 电源 ypM,i
9紫色＋5VSB 提供 +5V Stand by电源，供电源启动电路用19红色5V 提供 +5V 电源 s8(Z&pQ
10黄色12V 提供 +12V 电源20红色5V 提供 +5V 电源 d >L8S L
%pg)*>P h
表2 ATX电源各路电压的额定输出电流：（单位：A） ("A45\5
电源各输出端＋5V＋12V＋3.3V－5V－12V＋5VSB dh]Hf,OLF
额定输出电流21A6A14A0.3A0.8A0.8A 3 a(SmM:
@ ~{TL
9、PW-OK信号的形成： u@Gum|_=N
PW-OK信号（在AT电源中及部分电源板上称P.G信号）为微机开机自检启动信号，为了防止开机时各路输出电路时序不定，CPU或各部件未进入初始化状态造成工作错误及突然停电时，硬盘磁头来不及移至着陆区造成盘片划伤，微机电源中均设置了PW-OK T\zn&6
信号。 c5f57Z
10、＋3.3V电压二次稳压电路： im>/$!&OyI
输出到主板上的＋3.3V电压一般为CPU等配件供电，因此，ATX电源在总体自动控制稳压的基础上，在T1的次级＋3.3V电压的输出负载网络增设了二次自动稳压控制电路，以使＋3.3V输出电压更精确稳定。 sk5=$My
纵上所述，接通电源后，220V交流电压经整流滤波电路，输出＋300V x2~fc
直流高压。此电压同时加到推挽开关电路和辅助电源上，因推挽开关电路的开关功率管没有激励脉冲而处于待机状态。辅助电源一经得到工作电压便开始工作，送出脉宽调制电路、PS-ON控制电路、保护电路的工作电压以及主板的+5VSB待机电压，但因此时没有得到PS-ON主机的控制信号，PS-ON控制电路输出高电平锁住PWM脉宽调制电路使其不起振，此时电源处于待机状态。按下面板的开机触发开关，PS-ON控制电路得到控制信号，解除对脉宽调制电路的锁定，PWM电路开始工作，输出受控的脉宽可变的交流脉冲推动推挽开关电路中的推挽功率管，并时刻根据输出电压的脉动来调整脉冲宽度，以保证输出电压的稳定。推挽开关电路中，推挽功率管依次开关，产生的脉动交变电压被开关变压器感应到副级，经输出电路整流滤波，形成主机所需各路电压。保护电路则监视各路输出电压，当发生过压、欠压故障时及时启动，使PWM电路停止工作，以保证电路及主机的安全. #/(L.5d[
t re`iCH~
———ATX电源功率几何？ U2_;
如何得知我们买到的电源是多大功率呢？DIYer们常用两种方法：一种方法是看电源上的型号，一般来说，电源的型号和它本身的功率有着密切的联系。例如我们买到一台银河YH-2503C电源，有的人就说该电源是250W的；另一种方法是把标称的各路输出电压乘以对应的输出电流后相加得出该电源的功率。许多刊物上是这样介绍的，买电源时，商家是这么给我们介绍的，大部分爱好者们也是这样计算的。其实，上面两种计算方法都是片面和一厢情愿的。从银河网站上找到的银河电源的型号及相应的参数见表4，从表中可以看出，型号为YH-2503C的电源，其实际功率只有200W，我们不明白型号后面的数字具体表示什么含义，但表中数据却说明了型号后面的数字和功率并不等同，所以买电源时，不要为型号后面的数字所迷惑。而如果按上面第二种计算方法，很多电源都是250W的，甚至功率还要高。表5中为市售LS－280A L(y~ ,K c
ATX电源标签上的输出参数值，根据表中的数据按上述方法计算，得出的输出功率高达262.3W。那么这台电源的实际功率到底是多大？ V !e`P
表4 YH系列ATX智能化绿色开关电源参数 (s1iY K
产品型号YH－2503CYH2508CYH150SFX >&Ye(3w&
交流电压输入范围AC 180－264V O> wGJ.
输入频率范围47HZ－63HZ tr 8 Q{
输出功率200W200W150W W.7u6F`
各路输出电流＋5V：21A，＋12：6A，－12V：0.8A，－5V：0.3A，＋3.3V：14A，＋5VSB：1.5A＋5V：21A，＋12：6A，－12V：0.8A，－5V：0.3A，＋3.3V：14A，＋5VSB：1.5A g[ { rX4~|
输出电压变化范围＋5V：5%，＋12：5%，－12V：10%，－5V：10%，＋3.3V：5%，＋5VSB：5% 9 mv6
效率满载时＞70% S@L%X
d/?0xLW
表5 LS－280A电源各路输出电流值 'xOH~RlE
输出电压＋5V－5V+12V-12V+3.3V＋5VSB Gm\jboef]
负载电流21A0.3A8A0.8A14A0.8A zy9W{{:P(1
L!W5H2Mc
o, qB Mo^.
有一个很重要的问题，各路直流输出的最大电流是不可能同时得到的，所以标出的功率也是无法达到的。 ) nn v{hN
解剖一下ATX电源的电路，我们会发现，ATX电源的主电路是在AT电源的主电路的基础上发展而来的，部分电路见图4，从图中可以发现，＋3.3V电压是将＋5V绕组的交流电压经L降压后整流滤波输出的，也就是说，＋3.3V和＋5V电压共用一个绕组。在标准的AT电源中，＋5V电压输出的最大工作电流为23A，比较一下二者的开关变压器的磁芯截面积和线圈的线径，二者并无什么不同,从而证明了＋5V和＋3.3V电压的工作电流不可能同时达到最大。所以，上面的标称的功率是无法达到的。很明显，能同时输出的实际最大功率才是有意义的。简单地独立地将各路输出相乘再相加是不科学的。 )% ?SWuS?N
要检测电源各路输出的最大电流，比较麻烦，但我们可以简单地做一个实验。衡量一台电源合格与否的一个重要参数是各路输出电压的误差范围，从ATX网站上我们得知，对＋5V、＋3.3V和＋12V电压的误差率为5％，对－5V和－12V电压的误差率为10％，这是一个至关重要的指标，电压太低计算机无法工作，电压太高会烧了你的宝贝。其电压范围应该如表6所示。 /% ^^hr
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表6 输出电压的稳定性 /%)x!dmy
输出电压最小标准最大单位 ^$\#aTyFK
＋5V+4.75+5.00＋5.25V oO,"B8a
＋12V+11.20+12.00＋12.80V |G >Lud
－12V-11.00-12.00－13.00V ;h U~nj+{
－5V-4.75-5.00－5.25V ,HO@bCK
＋5VSB+4.75+5.00＋5.25V g`zC0~D2
＋3.3V+3.15+3.30＋3.45V |/p2DU2
v/DWy(CC
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另外，我们对输出电压的纹波还有较高的要求，电源输出的各路直流电压，其交流成分越小越好，纹波太大会对各种芯片有不良影响。比较合适的纹波大小如表7所示。 G-Ju`.
表7 输出电压的纹波电压的标准 ns1@=f cO
输出电压+5V+12V-5V-12V+5VSB+3.3V {VrjDj+Xy
纹波(mv)10015010015010080 _-g? 6q
X>y6-%@
实验是通过检测电源的各路主电压的负载压降和纹波系数来得出各路输出电压的最大电流。 pI|H9
1、测各路输出电压的最大输出电流：要注意的是，由于电路中都是以＋5V电压为基准来调整各路电压的，如果＋5V电压空载，其它各路电压的输出会大幅降低，因此测其它各路电压的最大电流时，＋5V电压输出端的负载电阻不能去掉。测量的方法是在各路电压输出端接上不同阻值的电阻，然后将该负载电阻值逐渐减少，当所测的输出电压值低于该路电压的稳定范围时，记录下此时的电流值作为最大电流。测量的数据见表8。 P*;zDQy
表8 电源各路输出的最大电流 Pa !r*(M)C
电压输出端+3.3V+5V+12V ;MR(Eaep
负载电阻（Ω）0.50.85 lE?F Wt
负载电流（A）6.66.32.4 7 n=fB#!*3
电压值(V)+3.1+4.5+11 :2fz4n0{/
sy|{}NkA!
很抱歉，从表中的数据可以看出，电源能工作的最大电流和电源盒上的标称值是有很大的差距的。如果按电压乘电流的方法计算功率的话，以上三路输出的功率只有3.3*6.6+5*6.3+12*2.4近似等于80W，再加上其它各路输出，该电源的实际输出功率也就100W左右。另外，由于各路输出最大电流不可能同时达到，因此，测得能同时达到的最大输出电流才有意义。 c*g(R.!
w<]Wg^dyQ
2、测量电源各路电压同时输出时各自的最大电流值： W%=b|6E
在各路电压输出端同时接上最小负载，此时电源以满负荷运行，因此测量的速度要快。接通电源开关，此时电源内发出过载的“吱吱“声，让人胆颤心惊，怕继续操作下去把电源烧毁，该实验没有继续做下去，但说明了电源的各路输出同时能达到的最大输出电流比表8中的值还要小得多。最终的输出功率还不到100W！ t3 q0|S
实验的结果实在让人很沮丧，为什么会出现这样的结果呢？实际解剖一下买来的ATX电源，你就会发现：厂家为节省成本，在元件选择上偷工减料，偷工减料是市售ATX电源功率不足的罪魁祸首。 VlVd"jW
首先看一下电源中采用的功率开关管，市售电源中，大部分兼容电源中采用的功率开关管型号都为MJE13007（有的只采用MJE13005）,查一下晶体管手册，得知该管的参数为75W／400V／8A，双管功率只有150W，再算上开关电源最大约70％的转换效率，能输出的功率只有100W左右，这和上面实验得出的数值是相符的，从而证实我们买到的电源，标称230W也好、200W也好，功率只有这么150W。顺便说一句，这种型号的晶体管更多地被用于电子日光灯中，因其耐压较高，被厂家移花接木于开关电源中。 @])qw_
其次看一下整流输出电路中采用的快速整流对管，市售廉价电源中，不论是＋3.3V还是＋5V或＋12V，其整流对管一律采用MUR1640（16A／40V），要知道厂家标称的＋5V电压的输出电流可是21A啊？可能是厂家有自知之明，反正电源能输出的最大电流也不会超过此值（开关功率管根本就提供不了），整流管的额定电流取得再大也没有用处，省得再增加成本了。 $siiG|)C1
最后看一下电源开关电路中采用的开关变压器，如今的变压器的大小比起286时的可要小得多了，那时的电源的标称一般比较实在，是多少瓦就标多少瓦，对比现在的电源，变压器磁芯截面积小了，所用的漆包线的线径细了，变压器的功率又怎能上得去呢？ 5 s>$
很明显，现在市场上销售的电源质量、元件用料、产品的合格程度已和以前有了较大的不同，不看别的，只从电源的重量对比上就可以猜测出现在标称250W的电源中蕴藏着多少水分，因为重量的减轻意味着电源盒内部元件数量和质量上的偷工减料、散热片重量的减轻、开关变压器和功率开关管的功率下降，以及电源盒外壳铁皮厚度的锐减等。 /R< Q~G|\
由此，我们从市场上购买的电源会出现功率不足的现象就很正常了，那是一些小厂为了迎合用户口味，把电源的功率使劲地往大里标，其实际功率又实在有限，再加上销售上的误导，形成了购买电源要功率越大越好的误区。目前市场上，部分比较负责任的品牌的电源除了标出各路电压、电流的输出值外，还专门指出电源总功率不超过145W，或总电流不超过35A，只有这样能保证同时输出的实际最大功率才有意义。所以说不能盲目地追求功率，关键在于电源的性能和质量。 TZ q']Z)#
计算电源的功率时，如果电源限定了某几路输出的最大功率，就按功率的限定值计算，如果限定了某几路输出的最大电流，就按其中的最大电压输出乘以最大的电流计算，简单地独立地将各路输出相乘再相加是不科学的。由于计算方法不同，各厂商的电源功率就不完全可比，虽然多数厂商没有提供合理的计算数据，但大都会提供电压和电流的独立参数，根据这些虽然不能准确地计算出电源的功率，但同类参数之间还是有可比性的。 ;fhFv&`mE
67Ai.3dR
———微机所需的功率有多大 +gTnq")wnI
我们接着再确定一下微机所需的功率。随着半导体制造技术和现代节能等新技术的发展和技术的成熟，尽管象CPU、显卡等的集成度越来越高，然而整个微机的功率实际上处于一个逐渐下降的趋势。 v"L<{HN
首先尽管CPU的集成度越来越高，但由于技术的成熟，CPU芯片所采用的线宽已由0.30um过渡到0.18um，芯片中的布线也由铝导线过渡到铜导线。0.18微米的线宽使CPU芯片在单位面积上可以集成更多的晶体管、晶体管的极限频率更高、流过晶体管的电流更小，从而使CPU的功率处于下降的趋势；同时，芯片中的铜导线同以往的铝导线相比，电阻率更小，使芯片在布线上的损耗更低。例如PII233，CPU核心硅片上集成了550万个晶体管，其功率为34.8W，到了现在的PIII500E，由于采用了0.18 微米的技术，新工艺的处理器的核心硅片上集成了2810万个以上的晶体管，功率却没有增加。（AMD的Athlon pd,5 .d
CPU芯片，采用的仍是0.25微米工艺，情况则不妙，同以前的CPU相比，其功率上升了）对于显卡，情况也是这样。 Fk> /
其它各种配件象硬盘、光驱等的功率则由于采用的技术越来越成熟，耗散的功率越来越小,其具体的功率可以从各自的手册中查到。表2、表3中的数据是我从网上找到的，可以给您提供一些参考。但现在的配件的功率显然没有这么大，打开我的13.2G的IBM硬盘，上面标称的电流值为＋5V，300MA、＋12V，300MA，按该参数计算，其功率只有5＊0.5+12*0.5=8.5W；显然硬盘的容量越来越大，但功率也处于下降的趋势。40X顺新光驱，其标称参数为＋5V，0.9A、+12V,1.5A,其功率为5*0.9+12*1.5=22.5W，可能是新产品的原因，都比上面的要小，表中的产品可能是些过时的产品，不过这些数据可以给我们一些参考。 |-I[{"6q$@
MZE 8Cvq0
表2 微机中各配件的设备功率（C单位：W） 7,_N9Q]rB
设 备 名 称设备功率 (W)设 备 名 称设备功率 (W) b IcLMG s
光 驱25软 盘 驱 动 器 3 gmWRw{nS+
主 板25内 置 卡10 5>q|c`&}E
硬 盘2064MB EDO SIMM7 `Bnp/9q5
图 形 卡15网 络 驱 动 器10 sW#6B+5_k
OR4!73[I
R\MM 2_I
VLN=9
表3 PII工作电流及功率 Sq} hx
PII233PII266PII300 B +wSLi(
工作电压2.8V l[l(' -f
最大工作电流11.8A12.7A14.2A !t{3IE
功耗34.8W38.2W43W P(d4~ hS
v}IkY
$xyG0Q.
C+cSy'VIK!
ATX技术的采用，电源为主板上提供了3.3V电压，同以前使用+5V电压相比，降低了从电源电压转换到CPU所需的各种电压时的损耗，另外，现代主板上也普遍采用了开关电源技术，进一步降低了损耗，回忆老主板上的电压转换，是采用线性稳压电源降压的，线性稳压电源是一种低价低性能的电源供给方式，只能提供约2.5A的额定电流，通常情况下，功率管是处于超额工作的状态，因而会产生巨大的热量，其上散热片的温度有时高达114℃，同时，消耗在调整管上的功率也实在可观，一块PII233，其标称功率为34.8W，内核电压为2.8V，最大工作电流为11.8A，消耗在调整管上的功率就有(5-2.8)*11.8=26W之多，而采用开关电源，则可以大幅度提高效率，降低这部分无谓的损耗。与线性稳压电源相比，开关电源的温度也降了很多，手触到开关管上基本感觉不到温升。 cV_nYcLkz
如果我们用钳式电流表测出微机的输入电流，根据公式：功率=电流*电压，可以计算出整台微机的实际功率。经过实测，一台带MODEN卡、网卡、声卡、光驱、硬盘的PⅡ多媒体主机，其输入电流为0.51A，即功率=0.51*220，从而证明其实际功率不足110W。这还只是电源的输入功率，考虑上开关电源70％的的转换效率，除电源以外的整机的实际耗散功率只有80W左右。按照惯例，我们需要为整机保留一定的余量，将 zJ Ojc/\
此 值 乘 以170% ， 一 是 为 了 满 足 日 后 添 加 新 设 备 之 需； 二 是 因 为 在 计 算 机 启 动 时 需 要 的 功 !1]72%k[
率 比 平 时 要 大 一 些。 #{1w#Iz;
因此，对于普通用户，200W的电源绰绰有余了。实际上，真正世界级的著名厂商，它们所追求的并不是一味地提高电源的功率，而是想方设法降低整机的功耗，像Compaq公司的个人电脑，满额功率也就大约120W，它的电源的功率平时保持在150W左右。在选购电源时，没有必要刻意追求电源功率的大小，关键是要看电源的性能和质量，只要是质量合格，通过了安全和电磁方面认证的电源都可以满足多数用户的需要。 &7!&]kA+
许多DIYer们都觉得电源的功率越大越好。象长城ATX-200SEL电源，通过了CCEE认证，属于DIYer们津津乐道的长城电源，但对比通过了FCC <- Q=h?D
B认证的ATX-250S，它之所以在市场上难得一见，除了消费者对CCEE认证需求不强，其价格比ATX-250S贵之外，其功率“只有”200W也是重要的原因。在前面我们已经测出整机的实际功率并不大，也就是说，200W甚至更大的功率很可能都是浪费的。那么，市场上所售的标称为250W的电源其实际功率有多大呢？为什么市场上买来的标称为200W甚至250W的电源会出现功率不足的现象呢？ 8 qt,sU
`@b+'L
———走出ATX电源功率的误区 n$g g$<
随着ATX电源市场竟争的日益激烈，价格成了商家的唯一的杀手锏，昔日两百多元的电源下降到一百多元，甚至有的几十元就可以买到。在价格占主导地位的市场上，商家不时抛出点误导性的言论就不奇怪了，由此形成了选购的误区。 FN NEh
功率越大越好吗？ w7 cciD|
有些商家向用户吹嘘自己出售的电源的功率能达到250W甚至300W。其实，如前所述，一台多媒体主机的实际功率不足100W，超过200W的功率都很可能是浪费。而Intel最近推出的Micro-ATX电源功率也只有145W，国内的品牌机绝大多数使用的都是200W的电源，所以在选购电源时，没有必要刻意追求电源的功率大小，关键是质量及电磁兼容性合格，只要是质量合格的市售电源都可以满足多数用户的要求。 7"Sw) )H|
辅助stand-by +5V电源的输出电流越大越好 AC@WhL
有些商家向用户吹嘘自己的电源辅助5V能达到1A甚至1.5A，其实，在Intel在ATX规范中定的是0.72A，而实际上到底需要多少是和主板有关的，有的主板甚至只需要0.01A就够了，但有一点是明确的，辅助5V能提供0.72A科保征没事了，辅助5V相对来说比较容易出故障，它的寿命才是更重要的。 %Sr/'7 K
电源的版本是最新的 GoP,_sd\O
有的商家宣传自己的电源符合Intel `,gGmh
ATX203标准，似乎要比别人的要优越许多，其实从ATX2.0到ATX2.03，只做了无关痛痒的修改，有些仅仅是换了个名词。比如从ATX2.02 bmgK6OyVR
到ATX2.03仅仅把“Micro ATX”改为“Mini-ATX”，以区别Intel PXqLK3AE
提出的另一个标准Micro-ATX。其实，在ATX的发展过程中，最重要的修改是从ATX1.1到ATX2.01 83~ Gu[
，一是把风扇从外置改为内置，二是辅助5V电源的输出电流从0.01A改为0.72A，就目前而言，只要是满足ATX2.01标准的电源使用起来都不会有问题。 xP%`QTl\
认证电源和非认证电源质量是相同的。 #va|&QBZxM
有的老板以内行的身份神密地宣称，同牌的认证电源和非认证电源是从同一条生产线上下来的，并以此认为二者的质量相同，甚至“中肯”地指出认证电源之所以比较贵，是因为认证要花钱，使消费者产生一种误解，即买认证电源要多花冤枉钱。实际上，合格的电源必须要通过安全和电磁方面的认证，而质量的外在表现就是它应该有相应的认证标志。市场上认证电源和非认证电源并存，这种可悲的现象是市场需求而造成的。比方银河的YH-2503C通过了CCEE认证，而其YH-2503B则被列为不合格产品，但是，银河在销售认证电源的同时，也销售非认证的电源，原因很简单，在“锱铢必较”的市场竞争下，销售商和消费者都需要非认证的、价格便宜的电源，至于质量，有机会，你解剖一下买来的电源就完全明白了。 " 9 ,z"k
电源只要功率达标就行了，其它指标无所谓 r \+ &{EEG
实际上，除了开关电源的功率外，电源的输出电压的稳定性、输出电压的纹波系数、输入技术指标及电磁兼容性、通过的安全认证指标等，都对设备安全和人身健康至关重要。比如DIYer们常易忽略的电磁兼容性指标，如果电源的该项指标不合格，则外界干扰很容易对微机的正常工作造成影响，使微机经常莫名其妙地死机，同时，微机自身的干扰也容易对周围的电器产生影响。 n!=%MgF'*p
市售开关电源的选购 V^fSrW]
在选购电源时，如果对电源不是很了解，可以购买通过严格认证的名牌电源，这样，电源的许多指标都会达标。另外，虽然不鼓励大家盲目追求电源的功率，但掌握正确评估电源功率的方法还是很重要的。 ,4W| e!
外观检查 bl@0+NiM
质量好的电源较重。质量好的电源，由于内部使用了较大的电容、功率管和散热片，使用的开关变压器也功率十足，在其它配件的使用上也没有偷工减料，故电源相对要重些。
电源输出线较粗。别小看这几根输出线，因为电源输出的电流一般较大，很小的一点电阻值将会产生较大的压降损耗。如：+5V电源的输出电流要达到10A以上，此时，如果电源线上有0.01欧姆的电阻，则将产生10*0.01=0.1伏的压降。质量好的电源用的必定是粗输出线。 f1GV6/| m
Y"qKe,
接插件精致，一般用起来较紧，插到配件上后，配合较好，没有松懈的感觉，同时印字也较正规。 tY$ .(2Ua
不要迷信盒子上的参数。劣质产品一般标得较大，相反质量好的品牌电源则标得较保守。当然同样质量的电源，选标称大的好。 T&Dt;CSF
电源的外壳上有许多孔隙，机箱内的热空气即从这些孔隙被吸入到电源内，一般电源的出风口的栅条较宽，对空气的流动带来了较大的阻碍；质量好的电源使用稀疏的钢网，在保证安全的前提下，可以进一步减少对气流的阻碍。有的电源在电源盒的底部也增开了栅孔，且面积很大，通过栅孔可以直接吸入机箱内的热空气，对机箱内的热空气的排散能力较强，适合超频者使用。 (?MRbX]@
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从外壳细缝往里看，质量好的电源采用铝质或铜质散热片，而且较大较厚。反观廉价电源有的也用铝质或铜质散热片，但较小较薄，有的劣质产品甚至用铁片做散热片，另外，在优质电源中，散热片上的开关功率管个头较大，采用的开关变压器体积也较大，预示着该电源功率十足。 > Q1r^
ow :}N I
条件许可的话，可以做试验测量一下负载压降，选压降小的电源。对于ATX电源，在其+5V输出端接一电阻负载，其余输出端悬空，让PS?/FONT>ON与GND短接启动电源。先测一下输出电流约为100mA时的电压（负载电阻约为50欧姆）。再用1KW电炉丝剪成5CM长若干根作为负载，同样接于+5V输出端，逐一并上电炉丝测一下当输出电流约为10A时的电压，此电压必较电流约为100mA时的小，算一下其压降。电源功率较大则压降较小。一般功率小的电源出厂时调在小负荷时输出电压高，当带正常负荷时电压刚好。上述试验千万不能在+12V、?/FONT>12V上做，以免烧坏电源。另外要讲的是，当+5V端接小负荷时测得的+12端输出电压的高低是和+5V端负荷有关的。 u@d`$]/>F
F 7+Gt Ed
如果电源地线未接，质量好的电源通电启动后其外壳上有约110V交流电压，并略有麻手感。如果测不出电压则说明内部偷工减料没装滤波网络。另外空载运行时风扇声均匀并较小，接上负载后风声会略有增大都属正常。 ]p3hq1u3&
2YvhzL[um
打开电源盒，可以发现质量好的电源用料考究。如多处用方形CBB电容，见图8。输入滤波电容值大于470微法，输出滤波电容值也较大。同时内部电感、电容滤波网络电路特多，并有完善的过压、限流保护元器件。其它还有线路板印字清楚，布线整齐等等，由于内容太多在此不一一介绍。 hg7`jE&2
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r.M8#YL
风扇的安排对散热能力起决定作用。传统PS/2电源和ATX2.01版及以后的ATX电源的风扇是向外抽风式的，可以保证电源内的热空气及时排出，避免热量在电源及机箱内积聚，也可以避免工作时，外部灰尘由电源进入机箱。 `+]9+:tS
风扇在单位时间内能带动的空气流量对散热效果有直接关系，没有专门仪器，这点很难准确考量，所以一般都把问题简单为风扇的转速，进而变为功率并换算为电流。一般说，额定电流成为选购的重要指标，在相同的电压下，电流越大风扇功率越高，风力越强，这也是消费者唯一能把握的。电源中使用的8厘米12V直流风扇，额定电流一般在0.12-0.18A间.。如银河的非CCEE认证的2502C电源内的风扇只有0.12A，而认证的2502C电源的风扇稍好，为0.15A。有的电源内的风扇是温控的，随电源内的温度变化改变风扇转速。还有些电源的风扇转速由负载功率决定。这些带风扇转速智能控制的电源是出于节省能源和减小噪音考虑的，但恐怕不能带来发烧友期望的强大的散热能力。 d |Wpub
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市场上购到的大多数ATX电源，由于价格较低，工厂在设计生产时，在选取元件时，要兼顾市场供货量、成本和性价比，不可能使用品牌机中同类产品的高质元件，因此有较大的改进余地。另外，在有的电源中，厂家为节省成本，部分元件被省略掉了，见图9。参照Compaq、长城等名牌电源，我们可以对兼容机电源进行“打摩”并补装省却的元件。 &~ 6Z)}
1、抗干扰电路的打摩： q_g'4VZv
抗干扰电路，220V交流市电经过电源插座进入电源板上，先经延迟性保险丝（防止开机冲击电流烧坏保险丝）F1，再经NTC限流热敏电阻TH1进入抗干扰滤波电路。抗干扰滤波电路是由LF1、C1、C2和LF2及C3、C4、C5组成的两级共模滤波器，由于LF采用高导磁率（高μ值）磁芯和分段绕制，电感量较大、分布电容小。同时两个绕组绕向一致，流过两个绕组中的电流方向（相位）始终相反，因此，对从市电进入的双线对称干扰形成的磁场方向相反而抵消。而对于非对称性干扰信号来说，共模滤波器亦有很好的抑制作用。因为对于非对称性干扰信号来说，线路滤波器LF1的两个绕组分别和C1、C2组成了两个π形低通滤波器，两个滤波器的电感量较大（0.8—1mH）、分布电容又很小，因此对很宽频率范围内的非对称性干扰有很好的滤波抑制作用。 1mJBxg}(
交流市电经第一级线路滤波抑制对称性、非对称性干扰后，通过由LF2、C3、C4、C5组成的第二级共模滤波器，第二级共模滤波器的目的完全相同，使用两级共模滤波器的目的在于提高电源的抗干扰能力，使之有较好的电兼容性。第二级共模滤波器中，C4、C5串联，中点接至机芯地，使整个电源电路的高频地电与整机地电相等，可防止电源的高频分量通过接地电回路对微机本身产生干扰，共模滤波器的作用具有双重性，可防止经市电线路进入的各种对称的或非对称的干扰信号进入微机内，也可防止开关电源本身产生的高次谐波脉冲进入市电对接在电网上的其它计算机设备产生干扰，污染电网。共模滤波器的电感线圈、电容大小对开关稳压电源的抗干扰性能有很大的影响。 RB\>$D
鉴于抗干扰电路的重要性，在微机电源中是无论如何省却不掉的。打开国外进口的康柏、郁金香等原装微机电源，你会发现其中的抗干扰电路是很讲究的。而这台电源中，电感线圈被用短路线代替，滤波电容都被省略掉了，下面让我们一一补上。 _q) `Y:2
比较简陋的电感线圈是用双线在高频磁环上并绕而成，而比较正规的电感线圈见图11中的A。 Fng":28o
交流抗干扰电容最好选用250V交流电容，或选择直流耐压为630V以上的电容。 }dAb} 0XK.
由于滤波电路中的高压滤波电容的容量较大（220UF／200U），开机时具有很大的冲击电流，常对保险丝和整流部件造成损坏，为避免这种故障的发生，在电源输入电路中还应接有热敏电阻THR，THR为负温度系数热敏电阻，在冷态时其阻值较大（6欧），限制开机接通电源瞬间产生的强大冲击电流 y`mEs j
，当开机大电流流过其上时，电阻变热，其阻值迅速减小，保证电源在正常工作时，消耗在其本身上的功率最小，从而降低了电源的损耗，提高了效率。在电路板上留有此元件的位置，但也被用短路线短路掉了，应选用负温度系数的热敏电阻，冷态电阻为６Ω左右的那种，若实在找不到，可用6Ω／3Ｗ的普通水泥电阻代用，只是功耗大了些，但千万不可直接将其短路，以免开机时对相关元件造成大电流冲击； &%f y
为了避免开机时较大的冲击电流，厂家选用的保险丝的熔断电流多在5A左右，而除了开机时冲击电流较大外，电源实际工作时的最大电流不超过2A。因此最好采用延迟式保险丝，一般可用彩电上常用的2~3A延迟性保险丝代换，效果比有些电源中采用的5Ａ左右的普通保险丝效果要得好，参考国外原装机电路，其采用的也是这种保险丝，延迟性保险丝其玻管内的保险丝大多是螺旋形的，和普通保险丝不同。 +TpM7QaL
2、 整流滤波电路的打摩： +m:U9K(\h
整流滤波电路主要由全桥整流器、滤波电容、平衡电阻组成。经共模滤波器净化后无干扰的220V市电经过全波整流，高压滤波电容滤波后，在高压滤波电容上形成约300V（空载时）的直流电压，给电源开关功率管供电。 "o <:[c9/
有的电源板上的全桥整流器元件只选用1N4007（1A／1000V），电流容量显然太小，选用1N5406（6A／1000V）代换比较可靠。 ~ b3xn T
兼容电源中的高压滤波电容，一般为220μF/200V，和优质电容相比，有一定的差距。在高压滤波电路中，滤波电容的容量一般来说越大越好，其耐压一般宜按实际工作电压的2倍选取，因为国内的电压夜间常达到240V以上，入迷的爱好者们也正在此时上网，因此为了安全起见，该电容应选市场上常见的470F／250V的高压滤波电容。电解电容的工作温度有－15棧?5℃和－15棧?05℃两种，选用后者为好。图12是两种电解电容的鲜明对比。 M4nM%qRGQ
3、开关功率管的打摩： D4Uz@2_
现在买到的ATX电源中最常用的功率管是MJE13007，TO－220封装。该管额定功率75W，耐压400V，电流8A。在实用中，因此管损坏引发的故障较多。电路印板上一般都留有TO－220和TO－3两种封装管的位置，在TO－220封装管中，2SC3822（125W／500V／8A）的性能是较好的，为首选代换元件，但此管价格较高；在市场上常见的TO－3形式的封装管中，BU508A（125W／700V／8A），比较容易买到，且价格不高，是比较理想的代换品，用该管代换后，双管推挽额定功率为250W。图13为TO－3形式封装的BU508A和TO－220封装的MJE13007对比图。 -*e$>w[.N
功率管的额定功率是在一定的散热条件下达到的，安装时必须注意与散热片的良好接触，原散热片上的硅脂不要擦掉，如采用BU508A代换，要注意BU508A分全塑封和半塑封两种封装形式，采用后者时，要采取绝缘措施，否则安装后会通过散热片形成电气短路。原来的功率管是和散热片固定在一起的，可一起焊下，把新换的功率管在散热片上固定好，一同安装到电路板上后，先焊接固定好散热片，再焊接功率管。 .oaW#f}0P
4、开关整流对管的打摩： [5)1 4% x
在ATX电源中，＋5V、＋3.3V、＋12V的整流管采用的是肖特基对管，但不管电流多大，一律采用MUR1640（16A／40V）。在250W的电源中，其标称输出电流，＋5V为21A、＋3.3V为14A、＋12V为6A，因此考虑到功率要有一定的余额，＋5V和＋3.3V所用的整流管参数远远不足。为了保险起见，建议换用MUR3020（30A／20V），肖特基对管安装时也要注意散热问题，要点与上述一致。图14为整流对管MUR3020和MUR1640的对比图。 &^ =t%A%#
5、输出滤波电容的打摩： Yah3I@xGy
因开关变压器工作在较高的频率下，输出的交变谐波成分特别丰富，因此电源中设置了多级LC滤波器对其过滤。对比原装机，兼容机中的低压滤波电容容量一般较小（1000UF／16V），同时也存在偷工减料的问题。具体打摩时，将几个大的滤波电容全部换成2200UF耐压为15V的，同时把电路中省却的两个滤波电容也用同容量的电容补上。 q,aWF5m@
6、开关变压器的打摩： L@CN0ezQs
和原装机中的正规开关变压器相比，兼容机中的变压器显得磁芯截面积太小，另外采用的漆包线线径也较细，能否达到其标称的功率我也十分怀疑，但由于开关变压器绕制工艺太复杂，对它的打摩只能是籍希望于厂家采用质量高一点的变压器了。 Ad@))o2
7、过电压保护： +_:Ih,-
ATX电源同普通的AT电源不同，AT电源有电源开关，当断开电源开关后，也同时断开了主机同外界电源的联系。而ATX电源因为具有远程控制功能，没有单纯的电源开关，只有主机面板上的电源触发开关，关机后，只是电源的推挽电路停止工作，电源的整流滤波电路、辅助开关电源、PS-ON控制电路等仍处于工作状态。很多电源常因夜间电压过高、电源错相等而烧毁，就是因为缺陷必要的安全保护措施而出现问题。因此有必要在电路中加上可靠的过电压保护电路。 x"8( j8e
在电源的过电压保护中，常用的保护元件为氧化锌压敏电阻，我们选用型号为260V的压敏电阻,见图15，焊在电源输入电路的保险丝之后，即图10中的C1两端。在正常的使用过程中，一旦交流电源电压高于260V，压敏电阻便会击穿，产生的大电流将保险丝烧毁，从而使电源本身得到保护。 0z#+^
８、电源内散热片的打摩： a=p3oh?%-O
电源内部的功率管是热量大户，它的高发热会对其自身及周围元件的正常工作状态产生很大的影响，因此在功率管上安装了大散热片。散热片的质量直接决定了功率管的散热效果。好的电源使用的散热片应为铝制甚至铜制，且体积较大。一般的散热片都做成梳状，齿越深、分得越开、厚度越大，散热效果越好。劣质电源为节省成本，使用的散热片较小较薄，由于加工粗糙，梳齿甚至没有冲开，部分电源甚至会使用铁制的散热片。图16为有名的FSP电源中使用的散热片，散热片为Ｌ形，有效增大了散热片的体积和面积，散热片表面为“丰”字形，且打有通孔，进一步增加了表面积。有条件的话，可以换用这种散热片。 <~"qz*_
总之，大家在选购电源时，要走出种种认识上或其它人为设置的误区，擦亮眼睛，购买到货真价实的电源。还有什么问题，请给我写信：bios@sina.com m`nv4i#o
,同时也欢迎大家到我的小屋做客：bios.533.net 。 k W/3 Aq7r
———ATX电源输入电路的维修 #4%,09 +
ATX电源的输入电路主要由保险丝、交流抗干扰电路、限流电阻、过压保护电路等组成。长城电源号称具备双重过压保护，其输入电路比较有特色，电路图见图3。 KSh<_`j
２２０Ｖ交流市电经过电源插座进入电源板上，先经延迟性保险丝（防止开机冲击电流烧坏保险丝）FD1，进入抗干扰滤波电路。抗干扰滤波电路是由C01、C02和LF1及LF2、C03组成的两级共模滤波器，由于LF采用高导磁率（高μ值）磁芯和分段绕制，电感量较大、分布电容小。同时两个绕组绕向一致，流过两个绕组中的电流方向（相位）始终相反，因此，对从市电进入的双线对称干扰形成的磁场方向相反而抵消。而对于非对称性干扰信号来说，共模滤波器亦有很好的抑制作用。因为对于非对称性干扰信号来说，每个共模滤波器是两个π形低通滤波器，它由线路滤波器LF1、LF2的两个绕组分别和C01、C02、C03组成，由于每个滤波器的电感量较大（0.8—1mH）、分布电容又很小，因此对很宽频率范围内的非对称性干扰有很好的滤波抑制作用。另外，机内的高频干扰脉冲除了沿电源线向外传导辐射以外，还会通过机内各元件向空间辐射，电路中的ＣY3、ＣY4的等效电容和电源盒铁壳（机内地线）相连，这样就可有效地隔离从空间向外辐射的高次谐波，同样对外界的高频干扰也能有效隔离而不会使其进入机内。电路中的CY是压敏电阻，作过压保护元件。长城电源在电路中共设了两级过压保护电路，其作用是吸收从外界串入的高幅值的脉冲，当交流输入电压升高，超过了压敏电阻的额定电压值时，压敏电阻导通，产生的大幅值的电流将保险丝FD1烧毁，切断电源与外界交流电网的联系，以保证电源的安全。 }` f%"Z
判断ATX电源输入电路的好坏，最简单的方法是在断电的情况下，用万用表测试电源的输入端，正常情况下，由于整流滤波电路的影响，万用表呈现充电的状态，阻值由一个比较小的数值慢慢变化到接近∞。注意有些电源的输入端之间接了一个100K的电阻，此时，测得的最大阻值为该电阻的阻值。输入电路最主要的故障是由于通过的电流较大，而将相关的保护元件烧毁，此时，电源呈现断路状态，用万用表测电源输入端的阻值为零。 1k{ E7eL
保险丝 {s=QwZdR
保险丝是电子电路中最基本的保护元件，在ATX电源中，保险丝接在输入电路的前端（见图3中的FD1），一般安装在电路板上的插座内，以方便替换。它的作用就是在输入电流出现异常，超过了保险丝的额定电流时，保险丝及时融断，切断电源与外界交流电源的联系，以防止故障范围进一步扩大，以至于影响到主机内配件的安全。 cU%#oEMf<
电路中出现过电流的原因不同，导致保险丝损坏的状况也不一样。当保险丝出现玻壳爆裂、发黑、发亮等现象时，说明电源中有元件严重短路，产生的大电流导致保险丝在瞬间烧毁，由于在短时间内产生了大量的热，使保险丝在瞬间高温气化，气化的铅在玻壳上形成了一层发黑、发亮的镀层，严重时会使玻壳爆裂；若保险丝只是在一端熔断，说明保险丝遭受了瞬间大电流脉冲冲击，电路中不一定有元件损坏，也可能是外界电压突然升高，导致输入电流增大所致；若保险丝在中间部位出现断裂现象，说明电路中有过持续一个阶段的大电流，一般是电路中有元件损坏导致输入电流变大所致。 ;#` Z(A }
为了承受开机时较大的冲击电流，ATX电源中的保险丝的熔断电流多选在5~10A左右，而实际上，除了开机时冲击电流较大外，电源实际工作时的最大电流不超过2A。因此最好采用延迟式保险丝，象用一般彩电上常用的2~3A延迟性保险丝代换，效果比采用的5Ａ左右的普通保险丝效果要得好，参考国外原装机电路，其采用的也是这种保险丝。延迟性保险丝其玻管内的保险丝大多是螺旋形的，和普通保险丝不同。 P0' ; 65
限流电阻 kj@#oLd%
在电源的输入电路中，整流电路后的高压滤波电容（图1中的C5、C6）的容量较大（330UF／200U，有的电源中采用470UF／250U），由于开机时要对滤波电容进行充电，会形成很大的冲击电流，常对保险丝和整流部件造成损坏，为避免这种故障的发生，在电源输入电路中一般接有限流电阻THR1。THR1为负温度系数热敏电阻，在冷态时其阻值较大（6欧），限制开机接通电源瞬间产生的强大冲击电流 |=jgrm1yj
，当开机大电流流过其上时，电阻变热，其阻值迅速减小，保证电源在正常工作时，消耗在其本身上的功率最小，从而降低了电源的损耗，提高了效率。 8 l}tYl`|
当限流电阻的引脚接触不良或因电流过大烧毁时，ATX电源将处于断路状态，通电后机器将没有任何反应，有人以为电源已烧毁，其实用万用表测试一下即知是THR1断路，更换THR1即可。 t8]u#bx"?
应注意的是，在许多ATX电源中，省略了该电阻，在电路板上设计有此元件的位置，但被用短路线短路掉了。有条件的话，应加上这个电阻，以保证电源的安全。当该热敏电阻损坏时，要选用冷态电阻为6Ω／3Ｗ左右的负温度系数的热敏电阻，若实在找不到，可用6Ω／3Ｗ的普通水泥电阻代用，只是功耗大了些，但千万不可直接将其短路，以免开机时对相关元件造成大电流冲击； 7 &G hJ^Ku
过压保护电路 ` mALx! `
ATX电源同普通的AT电源不同，AT电源有电源开关，当断开电源开关后，也同时断开了主机同外界电网的联系。而ATX电源因为具有远程控制、网络唤醒功能，没有单纯的电源开关，只有主机面板上的电源触发开关，关机后，只是电源的推挽开关电路停止工作，电源的整流滤波电路、辅助开关电源、PS-ON控制电路等仍处于工作状态。作为家用电脑来说，目前很少有家庭使用网络唤醒功能，由于使用上的习惯，电脑爱好者们在关机后也很少有人想到要拨下电源插头，造成的后果是ATX电源由于电源没有全关断，其内部仍有部分电路在工作，浪费了能源不说，由于电压的不稳，部分地区的电压在夜间用电非高峰期高达260V以上，有时会对电源造成致命的伤害；另外，由于雷击或其它设备的影响还会导致电路中出现过压脉冲，也会对电源造成损害，因此有必要在电路中加上可靠的过电压保护电路。 () b0Sh=
图4、图5是长城电源中的过电压保护电路小板，为了充分达到良好的滤波效果，它采用了两级过电压保护。过电压保护电路中的关键元件是压敏电阻器（图3中的CY1~CY4），CY1、CY2和CY3、CY4分别组成了两级过电压保护电路，压敏电阻的中点接地。当电路中出现过电压脉冲时，过压脉冲会被两级保护电路吸收，产生的电流被引入大地，从而保护其它电路不受损伤。压敏电阻器简称压敏电阻，它是在某一特定的电压范围内其电导随电压的增加而急剧增大的一种敏感元件，一般跨接在输入电路的两端。当有雷电脉冲从电源线窜入或由机内自感电势的反窜等引入的过电压，作用到压敏电阻的两端时，压敏电阻立即导通而以电流的形式迅速将过电压泄放掉，从而保护了电源中相关部件不被过电压击毁。如果属外界电源电压过高，导致过电压持续的时间过长，流过的电流超过了压敏电阻的承受范围时，会使压敏电阻烧毁，严重时会将压敏电阻烧成一团黑炭，并影响到电路板的绝缘，电路中产生的大电流一般会使保险丝熔断。因此，维修因过电压损坏的电源时，除了替换烧毁的保险丝外，还要仔细清理掉已烧毁的压敏电阻，并用同型号的压敏电阻替换。 5A ~w_p*}
要注意的是，许多电源中没有加装过电压保护电路，一旦有过电压冲击，电源将会严重烧毁，因此，有必要自行加装相关的过电压保护电路。参考长城电源的电路，可以很容易地在电源输入回路中加装该保护电路。 nHyWb6
———略施小“技”，兼容电源变“名牌” I?bL4u$\
自从IBM推出第一台PC至今，微机电源已从AT电源发展到ATX电源。时至今日，微机电源仍是根据IBM公司的个人电脑标准制造的。市场上的ATX电源，不管是品牌电源还是杂牌电源，从电路原理上来看，一般都是在AT电源的基础上，做了适当的改动发展而来的，因此，我们买到的ATX电源，在电路原理上一般都大同小异。在微机国产化的进程上，微机电源技术也由国内生产厂家逐渐消化吸收，生产出了众多国有品牌的电源。微机电源并非高科技产品，以国内生产厂家的技术和生产实力，应该可以生产出物美价廉的电源产品。然而，纵观整个微机电源市场情况却不尽人意，许多电源产品存在着各种选料和质量问题。品牌电源有严格的质量体质规范，质量是有保障的；众多杂牌或无牌电源厂家则为了降低成本，都对基本电路做了某些删减，减少了一些功能，采用的元件和品牌电源相比，质量有较大的差距，因而故障率较高。 E<-}Jc1
如图１是ATX电源的电路组成示意图。ATX电源是一个电压变换和能量供给装置，能量是按电源输入→高压滤波电路→推挽电路→开关变压器→整流电路→输出电路的方向输出的，其中任何一部分电路的功率不达标，都会影响整个电路的输出功率。对比名牌电源和普通兼容电源，我们发现，市场上销售的兼容电源在高压滤波电路、推挽电路、开关变压器、整流电路、输出电路等部分都和名牌电源有较大的差别，因而，二者的功率和质量存在较大的差距。其实仅仅从电源的重量对比上就可以猜测出现在标称250W的电源中蕴藏着多少水分，因为重量的减轻意味着电源盒内部元件数量和质量上的偷工减料、散热片重量的减轻、开关变压器和功率开关管的功率下降，以及电源盒外壳铁皮厚度的锐减等。下面跟我一步一步把兼容电源打摩成“名牌”电源。 6K?+adKlc
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电源输入电路的打摩 Srol0D I
电源的输入电路主要包括保险丝、限流电路、抗干扰电路、过压保护电路，其具体的打摩方法，见＜电脑报＞第42期的相关文章。 "]zq
整流滤波电路主要由全桥整流器、滤波电容、平衡电阻组成。经抗干扰滤波器净化后无干扰的220V市电经过全波整流，高压滤波电容滤波后，在高压滤波电容上形成约300V（空载时）的直流电压，用来给电源开关功率管供电。 My)}oN7\z
有的兼价电源中的全桥整流器元件只选用1N4007（1A／1000V），由于电源开机后要对大容量的高压滤波电容充电，1A的额定电流容量显然太小，导致的后果是这种电源常常在开机的瞬间将整流管击穿，选用1N5406（6A／1000V）代换比较可靠。 b-~` A;pr
兼价电源中的高压滤波电容，容量一般为220μF/200V、工作温度为－15棧?5℃，和品牌电源中的优质电容相比，有一定的差距。在高压滤波电路中，一般来说，滤波电容的容量越大则滤波效果越好，选用适当容量的滤波电容，可使整流管的导通时间增长而令峰值电流减小，提高可靠性，防烧整流管，同时对电网的干扰也可以减小。大容量的电容虽有较强大的储存能量能力，但其介质吸收、损耗、漏电量以及失真度会随容量加大而增加，容量过大，反而得不偿失，在品牌电源中，一般采用470μF。高压滤波电容的耐压一般宜按实际工作电压的2倍选取。交流电源在全波整流后，输出的直流电压为交流电压值的1.4倍，因此，220V的交流电压整流滤波后的直流电压为300V左右。因为国内的电压夜间常达到240V以上，入迷的爱好者们也正在此时上网，此时的滤波电压将高达340V以上，此电压是由两个滤波电容串联分担的，因此，选用耐压250V的高压滤波电容串联工作才有保障。同时为了保证良好的温度系数，选用的电容的工作温度范围要宽。纵合以上几点，该电容应选市场上常见的470μF／250V，工作温度为－15棧?5℃的高压滤波电容。对电源中的高频成分干扰，靠电解电容是难以应付的，因此可以考虑在电解电容上并联一个小容量的高压薄膜电容，可以有效抑制频率高达几兆赫的高频信号。薄膜电容的种类较多，以MKP（金属聚丙烯）、MKS（聚苯乙烯）性能最为优异，MKS的温度稳定性高，且电参数随频率变化极小，适用于开关电源电路，选用时耐压参数与滤波电容相同。MKS的缺点是耐热性较差，焊接时要注意边散热边焊接，且每次焊接时间越短越好。 bs_I{bCu?
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3、开关功率管的打摩 ^z0[ {1
市售兼价的ATX电源中使用的功率管大多为TO－220封装的MJE13007。该管额定功率70W，耐压400V，电流8A，由于功率和耐压余量小，在实际使用中，因此管损坏引发的故障较多。实际上，这种功率管由于耐压较高，功率适中，一般用在电子日光灯的电路中。被厂商“移花接木”地用在开关电源中，纯粹是属于“小马拉大车”。在ATX电路的印刷电路板上一般都留有TO－220和TO－3两种封装管的位置，为了达到额定的功率，可以考虑用其它型号功率较大的功率管替换。在TO－220封装管中，2SC3822（125W／500V／8A）的性能是较好的，单管功率可达到125W，但此管价格较高，且不易买到，不是首选代换元件。市场上常见的TO－3形式的封装管中，BU508A（125W／700V／8A），比较容易买到，且价格不高，是比较理想的代换品，用该管代换后，双管推挽额定功率可达到250W，由于现在的PC机所需要的功率也就是100W左右，采用BU508A功率管后的电源具有较大的功率余量，可以较好地应付DIY电脑中添加的种种电脑配件。图2为TO－3形式封装的BU508A和TO－220封装的MJE13007对比图，从图中可以看出二者的巨大差别。 m#%5 H
功率管的额定功率是在一定的散热条件下达到的，因此，在功率管上都安装了大散热片，散热片的质量直接决定了功率管的散热效果。好的电源使用的散热片应为铝制甚至为铜制，且体积较大，如果散热片的体积太小，晶体管的热量就不容易散发出去，由此导致晶体管不能发挥全额的功率，同时，热量的堆积会导致晶体管工作不稳定甚至烧毁。为了增大散热片的有效散热面积，散热片都做成梳状，齿越深、分得越开、厚度越大，散热效果越好。有的优质电源为了加强散热效果，采用了L形的散热片，同时，散热片表面为“丰”字形，且打孔，有效地增大了散热片的体积和面积。劣质电源为了节省成本，使用的散热片小且薄，由于加工粗糙，梳状齿甚至没有冲开，部分电源甚至采用铁制的散热片（图3）。电源中的功率管是和散热片固定在一起的，替换时，可象图３那样把二者一起焊下，拆下原功率管，再把新换的功率管在散热片上固定好，安装时必须注意功率管与散热片的良好接触，原散热片上的硅脂不要擦掉，如采用BU508A代换，要注意BU508A分全塑封和半塑封两种封装形式，采用后者时，要采取绝缘措施，否则安装后会通过散热片形成电气短路。为了防止焊接时产生的应力把电路板损坏，要把二者一同安装到电路板上，先焊接固定好散热片，再焊接功率管。 .bL{fBTT~
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4、开关整流对管的打摩 #c?\(qjWA
在ATX电源中，由于开关电源的工作频率相当高，因此，整流用的二极管必须用高速二极管，以提高工作效率，减少发热量，同时，由于输出的电压较低，为了减少电压损耗，应采用肖特基二极管。在ATX电源中，＋5V、＋3.3V、＋12V的整流管采用的都是肖特基对管，但在兼价电源中，不管输出电流多大，一律采用了MUR1640（16A／40V）整流对管。通过查看电源的标牌，我们得知，在250W的电源中，其各路输出电压的标称输出电流，＋5V为21A、＋3.3V为14A、＋12V为6A，再加上要考虑到功率要有一定的余额，＋5V和＋3.3V所用的整流管的电流参数远远不足。为了保险起见，建议换用MUR3020（30A／20V），肖特基对管安装时也要注意散热问题，要点与开关功率管的散热一致。图4为整流对管MUR3020和MUR1640的对比图。 $lV0TCgba8
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5、开关变压器的打摩 6PJ0iten
ATX电源中，开关变压器负责高、低压能量的转换，其质量好坏和功率的大小，直接关系到电源的整体质量。兼价电源中的变压器一般个头较小（磁芯小），所用的漆包线也较细，因而功率远远达不到要求。改装变压器需要找到功率较大的磁芯，使用较粗的漆包线，绕线时也需要特别注意处理好高、低压线圈的绝缘，对工艺要求比较高，业余条件下难以做好，是打摩中的难点，因此有条件的朋友，可以从已损坏的名牌电源中拆下其原装变压器，既方便又具有质量保障。 (M5=8g%>d
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6、输出滤波电容的打摩 %&z9^}Vd[
为了滤除开关电源的高频干扰，在ATX电源的输出电路设置了多级LC滤波电路。兼价电源中，输出滤波电路中的电解电容一般容量较小，可以考虑把电源输出端的所有用于滤波的电解电容，换成同体积的2200微法、耐压不低于25V的电容。并在每个滤波电容上各并联一只0.1微法～0.22微法、耐压25V左右的薄膜电容，以滤除输出电压中的高频干扰，这对主机部件的超频起着关键性的作用。 :LcR<>LZ
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7、辅助开关电源的打摩 &?YQVwsN
在ATX电源中，辅助开关电源是一个独立的开关电源，只要ATX电源一上电，辅助电源便开始工作，输出的电压一路用来向电源板提供工作电压，另一路作为+5VSB电压向主机相关电路供电，以便在侍机状态机内主要设备停止工作的情况下维持部分设备工作，实现远程遥控和网络唤醒功能，因此，对辅助电源的质量要求更高。+5VSB按标准规定输出为5V±5%，ATX2.03标准从今后的实际应用情况考虑，推荐+5VSB的输出能力可以达到720mA，而Intel的Flex标准则要求输出电流最大可达1.5A或2A，以适应各种不同的需求。 O]lWaiR`
兼价电源中，辅助电源采用的是单管自激振荡开关电路，为了节省成本，开关管一般也采用MJE13007。由于很难有用户在电脑关机后拔下电源插头，因此只要插上电源插头，该管就一直处于高达300V的高压之下，一旦外界电压再有波动，便有击穿的危险。建议换用BU508A功率管，可以很好地满足辅助电源大电流和抗高电压冲击的能力。 =_Qt&B)
打摩结束的ATX电源必须在经过检验合格之后，才能上机使用。由于电源是以＋5V输出电压作为基准电压的，在空载的情况下，各输出电压会大大超出其额定值，因此，必须要在＋5V端加接功率足够大的负载电阻才能通电，另外，由于ATX电源没有电源开关，通电后，要把电源输出的PS－ON脚（绿色线）和电源地（黑色线）用一个100电阻相联，电源才能正常启动（ATX电源插座管脚功能表见表1，插座管脚示意图见图5），此时，测各路输出电压符合标准，电源打摩才算成功。对ATX电源打摩还有什么问题，请到BIOS.533.NET找答案。 VA2%2g2n{
表1、ATX电源插座管脚功能表 #sNa}292"
Pin导线颜色功能Pin导线颜色功能 Kw925 @W
1橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源11橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源 G^ n|9)CVW
2橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源12兰色-12V 提供 -12V 电源 ,n&Dg58K
3黑色地线13黑色地线 ^R K[-tVV
4红色5V 提供 +5V 电源14绿色PS-ON 电源启动信号，低电平-电源开启，高电平-电源关闭 KX`MX5?x
5黑色地线15黑色地线 Sy8o/-
6红色5V 提供 +5V 电源16黑色地线 _K/h/!\n
7黑色地线17黑色地线 dR $@vDm
8灰色Power OK电源正常工作18白色-5V 提供 -5V 电源 s_E iA _
9紫色＋5VSB 提供 +5V Stand by电源，供电源启动电路用19红色5V 提供 +5V 电源 M F% 9
10黄色12V 提供 +12V 电源20红色5V 提供 +5V 电源
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ATX电源SG6105电路
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电脑ATX电源维修
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