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        ATX電源的控制信號的作用

        [日期:2008-07-02] 來源:  作者:九通科技 [字體: ]

           1 ATX電源的控制信號+5V SB、PS-ON、PW-OK
           
             ATX開關電源與AT電源最顯著的區別是,ATX電源取消了傳統的市電開關,通過+5V SB、PS-ON控制信號的組合來實現電源的開關。+5V SB是供主機系統在ATX待機狀態時的電源,以及開閉自動管理和遠程喚醒通迅聯絡相關電路的工作電源,在待機及受控起動狀態下,其輸出電壓均為+5V,使用紫色線由ATX插頭⑨腳引出(見圖1)。PS-ON為主機啟閉電源或網絡計算機遠程喚醒電源的控制信號,不同型號的ATX電源,待機電壓為3V,36V,46V各不相同。當按下主機面板的POWER開關或實現網絡喚醒遠程開機,受控啟動PS-ON由主控電子開關接地,使用綠色線從ATX插頭B14腳輸入。PW-OK線是供主板檢測電源好壞的輸出信號,使用灰色線由ATX插頭的⑧腳引出,待機狀態為0V,受控啟動后為+5V 。
           
             脫機加電檢測ATX電源,首先測量在待機狀態下的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+5V SB外,不輸出其它電壓。其次是將ATX電源人為喚醒,用 一根導線把ATX插頭B14腳PS-NO信號,與任一地端(③、⑦、⑤、B13、…… B15、B16、B17)中的一腳短接,將 ATX電源由待機狀態喚醒為啟動受控狀態,此時PS-NO信號為低電平,PW-OK+5V SB信號為高電平,ATX插頭+33V、±5V、±12V有 輸出,電源風扇轉動 。
           
             2 控制電路的工作原理
           
             ATX開關電源,由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,脈寬調制控制電路,PS-ON和PW-OK信號產生電路,自動穩壓與保護電路,多路直流輸出電路組成見圖1所示。
           

             21 輔助電源電路
           
             只要交流電輸入,ATX電源無論是否開啟,輔助電源一直在工作,為整個電源控制電路提供工作電壓。經整流濾波后300V直流電壓,一路經R72、R 76加至輔助電源開關管Q15基極,另一路經T3初級加至Q15 c極,使Q15導通,T3反饋 繞組通過正反饋支路C44、R74加至Q15 b極,使Q15飽和導通。反饋電流通過R74 、R78、Q15的b e極對C44充電,隨著C44上電壓的上升,流經Q15 b極的電流逐漸減小,T3反饋繞組電動勢反相,與C44上的電壓迭加至Q15 b極,Q15 b極電位變負,Q15迅速截止。
           
             Q15截止時,ZD6、D30、C41、R70組成Q15 b極負偏壓截止電 路。反饋繞組感應電勢的正端經C41,R70,D41形成充電回路,C41負極負電壓,Q15 b極電位由于D30,ZD6的導通,被鉗 位在比C41負電壓高約68V的負電位上。同時正反饋支路C44的充電電壓經T3反饋 繞組,R78,Q15的b,e極R74形成放電回路。隨著C 41充電電流的減小,Ub電位上升,當Ub電位增加到Q15的b,e極的開啟電壓時,Q15再次導通,又進入下一個振蕩周期。
           
             當Q15由飽和轉向截止時,二次繞組輸出的高頻交流經BD5、BD6整流輸出。BD5輸 出的電壓經Q16,7805穩壓輸出+5V SB,若該電壓丟失,主板就不能自動喚醒ATX電源啟動。BD6輸出電壓供給IC1脈寬調制TL494的。拢保勃D_電源輸入端,該芯片B14腳輸出穩壓5V,提供ATX電源控制電路所有元件的工作電壓。
           
            22 PS-ON和PW-OK、脈寬調制電路
           
             PS-ON信號控制IC1的④腳死區電壓,待機時,主板啟閉控制電路的電子開關斷開,PS-O N信號高電平36V,IC10精密穩壓電路WL431的Ur電位上升,Uk電位下降,Q7導通,穩壓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腳的調制脈寬輸出,使T2推動變壓器,T1主電源開關變壓器停振,停 止提供+33V,±5V,±12V的輸出電壓。受控啟動后,PS- ON信號由主板啟閉電子開關接地。IC10的Ur零電位,Uk電位升至+5V,Q7截止,c 極零電位。IC1的④腳低電平,充許⑧、B11腳輸出脈寬調制信號。IC1的輸出方式控制端B13腳接穩壓5V,脈寬調制器為并聯推挽式輸出,⑧、B11腳輸出相位差180°的脈寬調制控制信號,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整 流形成+33V,±5V,±12V的輸出電壓。推動管Q3,Q4e極所接的D17,D18,C17用于抬高Q3,Q4的e極電平,使Q3,Q4b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、B11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腳出現高電平,⑧、B11腳無驅動脈沖輸出。隨著C31的充電,IC1的啟動由PS-ON信號控制。
           
            PW-OK產生電路由IC5電壓比較器LM393,Q21,C60及其周邊元件構成。待機 時IC1的反饋控制端③腳低電平,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狀態。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,e極電位由穩壓5V經R104對C60 充電來建立,隨著C60上充電電壓的上升,IC5的③腳控制電平也上升,一旦 IC5的③腳電位 大于②腳的固定分壓比,經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定后再延遲幾百毫秒由0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。在主機運行過程中若遇市電掉電或關機時,ATX開關電 源+5V輸出電壓必下跌,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,使IC1的反饋控制端③腳電位下降,Q21 b極電位也下降,當Q21的e,b極電位達到07V時Q21飽和導通,IC5的③腳電位下降,當③腳電位小于②腳分壓比時,IC5的輸出端①腳電壓從5V變為0V,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,通知主機觸發系統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而劃傷硬盤。 
           
            2 3 自動穩壓控制電路
           
             IC1的①、②腳電壓取樣放大器正,負輸入端,取樣電阻R31,R32,R33構成+5V、+12V自動穩壓電路。當輸出電壓升高時,由 R31 取得采樣電壓送到IC1的①、②腳 和基準電壓比較,輸出誤差電壓與芯片內鋸齒波產生電路的振蕩脈沖在PWM比較器進行比較 放大,使⑧、B11腳輸出脈寬降低,輸出電壓回落至標準值,反之穩壓控制過程相反 ,從而使開關電源電壓穩定。

         1 ATX電源的控制信號+5V SB、PS-ON、PW-OK
           
             ATX開關電源與AT電源最顯著的區別是,ATX電源取消了傳統的市電開關,通過+5V SB、PS-ON控制信號的組合來實現電源的開關。+5V SB是供主機系統在ATX待機狀態時的電源,以及開閉自動管理和遠程喚醒通迅聯絡相關電路的工作電源,在待機及受控起動狀態下,其輸出電壓均為+5V,使用紫色線由ATX插頭⑨腳引出(見圖1)。PS-ON為主機啟閉電源或網絡計算機遠程喚醒電源的控制信號,不同型號的ATX電源,待機電壓為3V,36V,46V各不相同。當按下主機面板的POWER開關或實現網絡喚醒遠程開機,受控啟動PS-ON由主控電子開關接地,使用綠色線從ATX插頭B14腳輸入。PW-OK線是供主板檢測電源好壞的輸出信號,使用灰色線由ATX插頭的⑧腳引出,待機狀態為0V,受控啟動后為+5V 。
           
             脫機加電檢測ATX電源,首先測量在待機狀態下的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+5V SB外,不輸出其它電壓。其次是將ATX電源人為喚醒,用 一根導線把ATX插頭B14腳PS-NO信號,與任一地端(③、⑦、⑤、B13、…… B15、B16、B17)中的一腳短接,將 ATX電源由待機狀態喚醒為啟動受控狀態,此時PS-NO信號為低電平,PW-OK+5V SB信號為高電平,ATX插頭+33V、±5V、±12V有 輸出,電源風扇轉動 。
           
             2 控制電路的工作原理
           
             ATX開關電源,由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,脈寬調制控制電路,PS-ON和PW-OK信號產生電路,自動穩壓與保護電路,多路直流輸出電路組成見圖1所示。
           

             21 輔助電源電路
           
             只要交流電輸入,ATX電源無論是否開啟,輔助電源一直在工作,為整個電源控制電路提供工作電壓。經整流濾波后300V直流電壓,一路經R72、R 76加至輔助電源開關管Q15基極,另一路經T3初級加至Q15 c極,使Q15導通,T3反饋 繞組通過正反饋支路C44、R74加至Q15 b極,使Q15飽和導通。反饋電流通過R74 、R78、Q15的b e極對C44充電,隨著C44上電壓的上升,流經Q15 b極的電流逐漸減小,T3反饋繞組電動勢反相,與C44上的電壓迭加至Q15 b極,Q15 b極電位變負,Q15迅速截止。
           
             Q15截止時,ZD6、D30、C41、R70組成Q15 b極負偏壓截止電 路。反饋繞組感應電勢的正端經C41,R70,D41形成充電回路,C41負極負電壓,Q15 b極電位由于D30,ZD6的導通,被鉗 位在比C41負電壓高約68V的負電位上。同時正反饋支路C44的充電電壓經T3反饋 繞組,R78,Q15的b,e極R74形成放電回路。隨著C 41充電電流的減小,Ub電位上升,當Ub電位增加到Q15的b,e極的開啟電壓時,Q15再次導通,又進入下一個振蕩周期。
           
             當Q15由飽和轉向截止時,二次繞組輸出的高頻交流經BD5、BD6整流輸出。BD5輸 出的電壓經Q16,7805穩壓輸出+5V SB,若該電壓丟失,主板就不能自動喚醒ATX電源啟動。BD6輸出電壓供給IC1脈寬調制TL494的。拢保勃D_電源輸入端,該芯片B14腳輸出穩壓5V,提供ATX電源控制電路所有元件的工作電壓。
           
            22 PS-ON和PW-OK、脈寬調制電路
           
             PS-ON信號控制IC1的④腳死區電壓,待機時,主板啟閉控制電路的電子開關斷開,PS-O N信號高電平36V,IC10精密穩壓電路WL431的Ur電位上升,Uk電位下降,Q7導通,穩壓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腳的調制脈寬輸出,使T2推動變壓器,T1主電源開關變壓器停振,停 止提供+33V,±5V,±12V的輸出電壓。受控啟動后,PS- ON信號由主板啟閉電子開關接地。IC10的Ur零電位,Uk電位升至+5V,Q7截止,c 極零電位。IC1的④腳低電平,充許⑧、B11腳輸出脈寬調制信號。IC1的輸出方式控制端B13腳接穩壓5V,脈寬調制器為并聯推挽式輸出,⑧、B11腳輸出相位差180°的脈寬調制控制信號,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整 流形成+33V,±5V,±12V的輸出電壓。推動管Q3,Q4e極所接的D17,D18,C17用于抬高Q3,Q4的e極電平,使Q3,Q4b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、B11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腳出現高電平,⑧、B11腳無驅動脈沖輸出。隨著C31的充電,IC1的啟動由PS-ON信號控制。
           
            PW-OK產生電路由IC5電壓比較器LM393,Q21,C60及其周邊元件構成。待機 時IC1的反饋控制端③腳低電平,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狀態。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,e極電位由穩壓5V經R104對C60 充電來建立,隨著C60上充電電壓的上升,IC5的③腳控制電平也上升,一旦 IC5的③腳電位 大于②腳的固定分壓比,經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定后再延遲幾百毫秒由0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。在主機運行過程中若遇市電掉電或關機時,ATX開關電 源+5V輸出電壓必下跌,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,使IC1的反饋控制端③腳電位下降,Q21 b極電位也下降,當Q21的e,b極電位達到07V時Q21飽和導通,IC5的③腳電位下降,當③腳電位小于②腳分壓比時,IC5的輸出端①腳電壓從5V變為0V,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,通知主機觸發系統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而劃傷硬盤。 
           
            2 3 自動穩壓控制電路
           
             IC1的①、②腳電壓取樣放大器正,負輸入端,取樣電阻R31,R32,R33構成+5V、+12V自動穩壓電路。當輸出電壓升高時,由 R31 取得采樣電壓送到IC1的①、②腳 和基準電壓比較,輸出誤差電壓與芯片內鋸齒波產生電路的振蕩脈沖在PWM比較器進行比較 放大,使⑧、B11腳輸出脈寬降低,輸出電壓回落至標準值,反之穩壓控制過程相反 ,從而使開關電源電壓穩定。

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