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文摘：PC机系统中各部件的电能来源相同，——为电源。电源必须不间断地为所有设备提供稳定、连续的电流。如果电源过量或不足，连接的设备可能无法正常工作，看起来就像坏了一样。桌面电源的电路图是怎样的？桌面电源如何实现多重保护功能？电源电路图边肖带你了解桌面

桌面电源如何实现多重保护功能的电源电路图原理分析

ATX电源的控制电路如上图所示。控制电路采用TL494和LM339集成电路(以下简称494和339)。44是双排16针集成电路，工作电压7 ~ 40V。包含{14}脚输出的5V基准电源，输出电压5V(0.05V)，最大输出电流250mA频率可调的锯齿波产生电路。振荡频率由{5}引脚的外部电容和{6}引脚的外部电阻决定。当{13}引脚处于高电平时，{8}引脚和{11}引脚输出双通道反相(即推挽模式)PWM信号。

比较器是运算放大器，符号用三角形表示，它有一个非反相输入端“”；反相输入端“-”和输出端。

如果比较器的非反相端的电平高于反相端的电平，则输出端输出高电平；否则，输出低电平。44中有四个比较器放大器，在上图中用小写字母A、B、C、D表示，方便描述。其中A是死区比较器。由于逆变器工作的两个三极管串联在310V DC电源上，如果两个三极管同时导通，就会对DC电源形成短路。当一个管从关断转到导通，而另一个管从导通转到关断时，两个三极管可能同时导通。由于管道切换时存在时间延迟，截止管道已经打开，但打开的管道尚未完全关闭，因此两个管道都打开，以形成对DC电源的短路。为了防止这种情况发生，494设置了死区时间比较器A，从图中可以看出，比较器A的反相输入端串联了一个“电源”，正端连接到反相端，负端连接到494的引脚{4}。比较器A的同相端输入的锯齿波信号只有大于“电源”的电压时才输出。在三极管关断、关断导通的期间，即死区时间，494没有脉冲输出，避免了对DC电源的短路。死区时间也可以由{4}引脚的外部电平控制。当{4}引脚的电平上升，死区时间变宽时，494的输出脉冲变窄。如果{4}引脚的电平超过锯齿波的峰值电压，494将进入保护状态，{8}引脚和{11}引脚将不输出脉冲。44中还有三个二输入与门(用1，2，3表示)，两个二输入与非门，反相器，T触发器等电路。与门是一种电路，只有当所有的输入端都是高电平时，输出端才能输出高电平；如果其中一个输入端为低电平，则输出端输出低电平。反相器的作用是将输入信号隔离放大，然后反相输出。与非门相当于与门和反相器的组合。T触发器的作用是：每输入一个脉冲，输出端的电平就变化一次。如果输出端Q为低电平，在输入一个脉冲后，Q变为高电平，当输入另一个脉冲时，Q返回低电平。

39是一个四比较器集成电路。LM339集成块内部提供了四个独立的电压比较器，每个都有两个输入和一个输出。两个输入端中的一个称为同相输入端，用“”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。比较两个电压时，将一个固定电压作为参考电压(也称为阈值电平，可以选择LM339输入共模范围内的任意点)施加于任一输入端，将待比较的信号电压施加于另一个输入端。当“”端电压高于“-”端电压时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-”端电压高于“”端时，输出管饱和，相当于输出端接了一个低电位。如果两个输入端子之间的电压差大于10mV，输出可以可靠地从一种状态切换到另一种状态。LM339的输出端相当于一个没有集电极电阻的晶体管。使用时，必须在输出端和正电源之间连接一个电阻(称为上拉电阻，选择3-15K)。选择不同电阻值的上拉电阻会影响输出端的高电位值。因为当输出晶体管关断时，其集电极电压基本取决于上拉电阻和负载的值。

按照引脚顺序将四个内部比较器设置为A、B、C和D比较器。94和339配合其他电路稳定ATX电源，产生PW-OK信号和各种保护功能。

1、产生PW-OK信号

PC要求所有电源稳定后才能工作，为了保护所有元器件不被电压不稳定损坏，所以设置了PW-OK信号(5V左右)，主机收到这个信号后开始工作。当电源接通时，要求PW-OK信号比5 V、12 V和3.3V电源晚几百毫秒产生。当电源关闭时，PW-OK信号应该比DC电源早消失几百毫秒，这样主机就可以先停止工作，硬盘磁头会回到降落区保护硬盘。

AT电源接入市电后，辅助电源会立即工作。一方面输出5VSB电源，同时给494的{12}脚提供十几伏到二十几伏的DC电源。44从{14}引脚输出5V参考电源，锯齿振荡器开始工作。如果主机未开启，PS-ON信号为高电平，通过R37的比较器B的{6}引脚也为高电平。由于电阻R37小于R44，引脚{6}的电平高于引脚{7}的电平，比较器B的输出端{1}引脚输出低电平。在D36的箝位作用下，比较器A的反相端{4}引脚也处于低电平。

　　关机时， 主机 内开关使PS-ON呈高电平，此时339的{6}脚电平高于{7}脚，{1}脚输出低电平，因二极管D34的钳位作用，{14}脚呈低电平，C39对C比较器及B比较器放电，很快{11}脚呈低电平，{13}脚输出低电平，即PW-OK信号呈低电平。在339的{1}脚为低电平时，经D36使{4}臆脚为低电平，{2}脚输出高电平，经R41传送到494的{4}脚，但因C35电位不能突变，经数百毫秒的放电后方使494的{4}脚转为高电平，从而封锁正负脉冲的输出 ，主机进入待机状态。上述的过程中，关机时C39和C35都要放电，但因放电时间常数不同，C39放电较快，故PW-OK信号先于各电源变成低电平，满足了主机关机的需要。此外，关机时因各路输出电源的电解电容放电需要时间，也使PW-OK信号先于各电源回到低电平。

　　二、 稳压

　　494的{2}脚经R47与基准电压+5V相连，维持较好的稳定电压，而{1}脚则与取样电阻R15、R16与+5V、+12V相连接，正常的情况下，{1}脚电平与{2}脚电平相等或略高。当输出电压升高时(无论+5V或+12V)，{1}脚电平高于{2}脚电平，c比较器输出误差电压与锯齿波振荡脉冲在PWM比较器b进行比较使输出脉冲宽度变窄，输出电压回落到标准值，反之则促使振荡脉冲宽度增加，输出电压回升。由于494内的放大器增益很高，故稳压精度很好。从稳压的原理，我们可以得到ATX电源输出电压偏高或偏低的维修方法。如果输出电压偏低，可在494的{1}脚对地并联电阻，或是把R47的电阻增大。要是电源的输出偏高，则可在{2}脚对地并联电阻，也可以用增大R33或取下R69、R35来降低输出电压。

　　三、 过流保护

　　过流保护的原理是基于负载愈大，Q3、Q4集电极的脉冲电压也愈高，也即是R13(1.5kΩ)上的电压也愈高，从这里采样经D14整流和C36滤波，再经R54、R55并联电阻与R51、R56、R58等组成的分压电路送到494的{16}脚。随着负载的加重，{16}脚的电平也随之上升，当超过{15}脚的电平时，误差放大器输出的误差电压促使调制脉冲的宽度变窄从而使负载电流减小。另外，从R56、R58并联电阻获得的分压再经R52送到339的{5}脚，当{5}脚的电平超过{4}脚时，{2}脚即输出高电平送到494的{4}脚，494停止输出脉冲信号，终止±5V、±12V、+3.3V电源的输出，达到过流及短路保护的目的。需要说明的是：494的{16}脚电平的高低只能改变输出脉冲的宽度，但不影响494的{4}脚电平状态，而339的{5}脚电平一旦超过{4}脚的电平，339的{2}脚就送出高电平去封锁449的脉冲输出，终止±5V、±12V、+3.3V电源的输出，同时{2}脚的高电平经R59和二极管D39反馈到{5}脚，维持{5}脚处于高电平状态，此时若过载或短路状态消失，494的{4}脚仍维持高电平，±5V与±12V、+3.3V电源仍不能输出，只有切断交流市电的输入，再重新接通交流电，方可再次开机。

　　四、过压保护

　　过电压保护由R17和稳压管Z02并联电路从+5V采样，经D37送到339的{5}脚。若+5V电源由于某种原因升高，339的{5}脚电平也会随之升高，当超过{4}脚电平时，{2}脚即送出高电平去494的{4}脚，封锁±5V、±12V、+3.3V电源的输出，达到过电压保护的目的。正常工作时，R17上的压降不大，Z02截止送到{5}脚的电压较低，若+5V电源的电压上升，使R17上的压降超过Z02的稳压值，Z02导通，+5V电源上升后的电压值全部加到339的{5}脚上，促使其快速封锁494脉冲的输出，以保护电源。

　　五、欠压保护

　　欠压保护从-5V的D32及-12V处的R14取样，经R34和D37送到339的{5}脚。若因某种原因使输出电压过低时，-12V及 -5V电压的负值也会随之减小，也就是电压值上升，经R34及D37送往339的{5}脚使电平上升，339的{2}脚送出高电平到494的{4}脚，从而封锁 449脉冲的输出，实现欠压保护。二极管D32在导通时，其电压降与通过的电流基本无关，保持在0.6V～0.7V，于是-5V电压的减少量会全部传送到D32的负端，提高了欠压保护的灵敏度。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。