1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流ATX電源用TL494制作的ATX開關(guān)電源控制電路圖過流,過壓,欠壓保護(hù)詳解.精品文檔.用TL494制作的ATX開關(guān)電源控制電路圖過流，過壓，欠壓保護(hù)詳解本開頭電源控制電路采用TL494(有的電源采用KA7500B,其管腳功能與TL494相同,可互換)及LM339集成電路(以下簡(jiǎn)稱494和339)494是雙排16腳集成電路,工作電壓740V它含有由14腳輸出的+5V基準(zhǔn)電源,輸出電壓為+5V(±0.05V),最大輸出電流250mA;一個(gè)頻率可調(diào)的鋸齒波產(chǎn)生電路 ATX電源的控制電路見圖1控制電路采用TL494(有的電源采用

2、KA7500B,其管腳功能與TL494相同,可互換)及LM339集成電路(以下簡(jiǎn)稱494和339)494是雙排16腳集成電路,工作電壓740V它含有由14腳輸出的+5V基準(zhǔn)電源,輸出電壓為+5V(±0.05V),最大輸出電流250mA;一個(gè)頻率可調(diào)的鋸齒波產(chǎn)生電路,振蕩頻率由5腳外接電容及6腳外接電阻來決定13腳為高電平時(shí),由8腳及11腳輸出雙路反相(即推挽工作方式)的脈寬調(diào)制信號(hào)本例為此種工作方式,故將13腳與14腳相連接比較器是一種運(yùn)算放大器,符號(hào)用三角形表示,它有一個(gè)同相輸入端“+”;一個(gè)反相輸入端“-”和一個(gè)輸出端比較器同相端電平若高于反相端電平,則輸出端輸出高電平;反之輸出

3、低電平494內(nèi)的比較放大器有四個(gè),為敘述方便,在圖1中用小寫字母abcd來表示其中a是死區(qū)時(shí)間比較器因兩個(gè)作逆變工作的三極管串聯(lián)后接到+310V的直流電源上,若兩個(gè)三極管同時(shí)導(dǎo)通,就會(huì)形成對(duì)直流電源的短路兩個(gè)三極管同時(shí)導(dǎo)通可能發(fā)生在一個(gè)管子從截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通,而另一個(gè)管子由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止的時(shí)候因?yàn)楣茏釉谵D(zhuǎn)換時(shí)有時(shí)間的延遲,截止的管子已經(jīng)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通了,但導(dǎo)通的管子尚未完全轉(zhuǎn)為截止,于是兩個(gè)管子都呈導(dǎo)通狀態(tài)而形成對(duì)直流電源的短路為防止這樣的事情發(fā)生,494設(shè)置了死區(qū)時(shí)間比較器a從圖1可以看出,在比較器a的反相輸入端串聯(lián)了一個(gè)“電源”,正極接反相端,負(fù)極接494的4腳A比較器同相端輸入的鋸齒波信號(hào),只有大于

4、“電源”電壓的部分才有輸出,在三極管導(dǎo)通變?yōu)榻刂古c截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通期間,也就是死區(qū)時(shí)間,494沒有脈沖輸出,避免了對(duì)直流電源的短路死區(qū)時(shí)間還可由4腳外接的電平來控制,4腳的電平上升,死區(qū)時(shí)間變寬,494輸出的脈沖就變窄了,若4腳的電平超過了鋸齒波的峰值電壓,494就進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài),8腳和11腳就不輸出脈沖了494內(nèi)部還有3個(gè)二輸入端與門(用123表示)兩個(gè)二輸入端與非門反相器T觸發(fā)器等電路與門是這樣一種電路,只有所有的輸入端都是高電平,輸出端才能輸出高電平;若有一個(gè)輸入端為低電平,則輸出端輸出低電平反相器的作用是把輸入信號(hào)隔離放大后反相輸出與非門則相當(dāng)于一個(gè)與門和一個(gè)反相器的組合T觸發(fā)器的作用是:

5、每輸入一個(gè)脈沖,輸出端的電平就變化一次如輸出端Q為低電平,輸入一個(gè)脈沖后,Q變?yōu)楦唠娖?再輸入一個(gè)脈沖,Q又回到低電平比較器與門反相器T觸發(fā)器以及鋸齒波振蕩器及8腳11腳輸出的波形見圖2339是四比較器集成電路按管腳的順序把內(nèi)部四個(gè)比較器設(shè)為AB C D 比較器494和339再配合其他電路,共同完成ATX電源的穩(wěn)壓,產(chǎn)生PW-OK信號(hào)及各種保護(hù)功能過壓保護(hù)過流保護(hù) 一 產(chǎn)生PW-OK信號(hào)PC主機(jī)要求各路電源穩(wěn)定之后才工作,以保護(hù)各元器件不致因電壓不穩(wěn)而損壞,故設(shè)置了PW-OK信號(hào)(約+5V),主機(jī)在獲得此信號(hào)后才開始工作接通電源時(shí),要求PW-OK信號(hào)比±5V±12

6、V+3.3V電源延遲數(shù)百毫秒才產(chǎn)生,關(guān)機(jī)時(shí)PW-OK信號(hào)應(yīng)比直流電源先消失數(shù)百毫秒,以便主機(jī)先停止工作,硬盤的磁頭回復(fù)到著陸區(qū),以保護(hù)硬盤ATX電源接通市電后,輔助電源立即工作一方面輸出 +5VSB電源,同時(shí)向494的12腳提供十幾伏到二十多伏的直流電源494從14腳輸出+5V基準(zhǔn)電源,鋸齒波振蕩器也開始起振工作若主機(jī)未開機(jī),PS-ON信號(hào)為高電平,經(jīng)R37使339的B比較器6腳亦為高電平,因電阻R37小于R44,6腳電平高于7腳電平,B比較器輸出端1腳輸出低電平,經(jīng)D36的鉗位作用,A比較器的反相端4腳亦為低電平,其電平低于同相端5腳的電平,輸出端2腳呈高電平,經(jīng)R41使494的4腳為高電平

7、,故494內(nèi)部的死區(qū)時(shí)間比較器a輸出低電平,與門1也因此輸出低電平并進(jìn)而使與門2和與門3輸出低電平,封鎖了振蕩器的輸出,8腳11腳無脈沖輸出,ATX電源無±5V±12V+3.3V電源輸出,主機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)因+5V+12V電源輸出為零,經(jīng)電阻R15R16使494的1腳電平亦為零,494的c比較器的輸出端3腳輸出亦為零,經(jīng)R48使339的9腳亦為零電平,故339的C比較器的輸出端14腳為零電平另外,339的1腳低電平信號(hào)因D34的鉗位作用,也使14腳為低電平,經(jīng)R50和R63使11腳亦為低電平因此D比較器的輸出端13腳為低電平,也就是PW-OK信號(hào)為低電平,主機(jī)不會(huì)工作開啟主機(jī)

8、時(shí),通過人工或遙控操作閉合了與PS-ON相關(guān)的開關(guān),PS-ON呈低電平,經(jīng)R37使339的反相端6腳為低電平,B比較器1腳輸出高電平,D35D36反偏截止,A比較器的輸出電平則由5腳與4腳的電平?jīng)Q定正常工作時(shí),5腳電平低于4腳電平,2腳輸出低電平,經(jīng)R41送到494的4腳,使4腳的電平變?yōu)榈碗娖?鋸齒波振蕩信號(hào)可以從死區(qū)時(shí)間比較器a輸出脈沖信號(hào),另一方面,振蕩信號(hào)送到了PWM比較器b的同相輸入端,PWM比較器輸出的脈沖信號(hào)的寬度,則是由494的1腳的電平(也就是負(fù)載的大小)與16腳的電平來決定PWM比較器輸出的脈沖信號(hào),最后經(jīng)緩沖放大器放大后,從811腳輸出脈沖信號(hào),ATX電源向主機(jī)輸出

9、77;5V±12V+3.3V電源此過程因C35的充電有數(shù)百毫秒的延時(shí),但對(duì)主機(jī)開機(jī)并無影響494的1腳從+5V+12V經(jīng)取樣電阻R15R16得到電壓,其電平略高于2腳電平,3腳輸出高電平,經(jīng)R48使339的9腳得到高電平,其電平高于8腳電平,因而14腳輸出高電平,此電平經(jīng)R50與基準(zhǔn)+5V電源經(jīng)R64共同對(duì)C39充電,經(jīng)數(shù)百毫秒后,11腳電平升到高于10腳電平時(shí),D比較器13腳輸出高電平,此電平經(jīng)R49反饋至11腳,維持11腳處于高電平狀態(tài),故13腳輸出穩(wěn)定的高電平 PW-OK信號(hào),主機(jī)檢測(cè)到此信號(hào)后即開始正常工作關(guān)機(jī)時(shí),主機(jī)內(nèi)開關(guān)使PS-ON呈高電平,此時(shí)339的6腳電平高于7腳,

10、1腳輸出低電平,因二極管D34的鉗位作用,14腳呈低電平,C39對(duì)C比較器及B比較器放電,很快11腳呈低電平,13腳輸出低電平,即PW-OK信號(hào)呈低電平在339的1腳為低電平時(shí),經(jīng)D36使4臆腳為低電平,2腳輸出高電平,經(jīng)R41傳送到494的4腳,但因C35電位不能突變,經(jīng)數(shù)百毫秒的放電后方使494的4腳轉(zhuǎn)為高電平,從而封鎖正負(fù)脈沖的輸出 ,主機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)上述的過程中,關(guān)機(jī)時(shí)C39和C35都要放電,但因放電時(shí)間常數(shù)不同,C39放電較快,故PW-OK信號(hào)先于各電源變成低電平,滿足了主機(jī)關(guān)機(jī)的需要此外,關(guān)機(jī)時(shí)因各路輸出電源的電解電容放電需要時(shí)間,也使PW-OK信號(hào)先于各電源回到低電平 

11、二 穩(wěn)壓494的2腳經(jīng)R47與基準(zhǔn)電壓+5V相連,維持較好的穩(wěn)定電壓,而1腳則與取樣電阻R15R16與+5V+12V相連接,正常的情況下,1腳電平與2腳電平相等或略高當(dāng)輸出電壓升高時(shí)(無論+5V或+12V),1腳電平高于2腳電平,c比較器輸出誤差電壓與鋸齒波振蕩脈沖在PWM比較器b進(jìn)行比較使輸出脈沖寬度變窄,輸出電壓回落到標(biāo)準(zhǔn)值,反之則促使振蕩脈沖寬度增加,輸出電壓回升由于494內(nèi)的放大器增益很高,故穩(wěn)壓精度很好從穩(wěn)壓的原理,我們可以得到ATX電源輸出電壓偏高或偏低的維修方法如果輸出電壓偏低,可在494的1腳對(duì)地并聯(lián)電阻,或是把R47的電阻增大要是電源的輸出偏高,則可在2腳對(duì)地并聯(lián)電阻,也可以

12、用增大R33或取下R69R35來降低輸出電壓三 過流保護(hù)過流保護(hù)的原理是基于負(fù)載愈大,Q3Q4集電極的脈沖電壓也愈高,也即是R13(1.5k)上的電壓也愈高,從這里采樣經(jīng)D14整流和C36濾波,再經(jīng)R54R55并聯(lián)電阻與R51R56R58等組成的分壓電路送到494的16腳隨著負(fù)載的加重,16腳的電平也隨之上升,當(dāng)超過15腳的電平時(shí),誤差放大器輸出的誤差電壓促使調(diào)制脈沖的寬度變窄從而使負(fù)載電流減小另外,從R56R58并聯(lián)電阻獲得的分壓再經(jīng)R52送到339的5腳,當(dāng)5腳的電平超過4腳時(shí),2腳即輸出高電平送到494的4腳,494停止輸出脈沖信號(hào),終止±5V±12V+3.3V電源的

13、輸出,達(dá)到過流及短路保護(hù)的目的需要說明的是:494的16腳電平的高低只能改變輸出脈沖的寬度,但不影響494的4腳電平狀態(tài),而339的5腳電平一旦超過4腳的電平,339的2腳就送出高電平去封鎖449的脈沖輸出,終止±5V±12V+3.3V電源的輸出,同時(shí)2腳的高電平經(jīng)R59和二極管D39反饋到5腳,維持5腳處于高電平狀態(tài),此時(shí)若過載或短路狀態(tài)消失,494的4腳仍維持高電平,±5V與±12V+3.3V電源仍不能輸出,只有切斷交流市電的輸入,再重新接通交流電,方可再次開機(jī)四 過壓保護(hù)過電壓保護(hù)由R17和穩(wěn)壓管Z02并聯(lián)電路從+5V采樣,經(jīng)D37送到339的5腳

14、若+5V電源由于某種原因升高,339的5腳電平也會(huì)隨之升高,當(dāng)超過4腳電平時(shí),2腳即送出高電平去494的4腳,封鎖±5V±12V+3.3V電源的輸出,達(dá)到過電壓保護(hù)的目的正常工作時(shí),R17上的壓降不大,Z02截止送到5腳的電壓較低,若+5V電源的電壓上升,使R17上的壓降超過Z02的穩(wěn)壓值,Z02導(dǎo)通,+5V電源上升后的電壓值全部加到339的5腳上,促使其快速封鎖494脈沖的輸出,以保護(hù)電源五 欠壓保護(hù)欠壓保護(hù)從-5V的D32及-12V處的R14取樣,經(jīng)R34和D37送到339的5腳若因某種原因使輸出電壓過低時(shí),-12V及 -5V電壓的負(fù)值也會(huì)隨之減小,也就是電壓值上升,經(jīng)

15、R34及D37送往339的5腳使電平上升,339的2腳送出高電平到494的4腳,從而封鎖 449脈沖的輸出,實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)二極管D32在導(dǎo)通時(shí),其電壓降與通過的電流基本無關(guān),保持在0.6V0.7V,于是-5V電壓的減少量會(huì)全部傳送到D32的負(fù)端,提高了欠壓保護(hù)的靈敏度六電源保護(hù)電路故障的維修從上面的敘述中可以了解到,各種保護(hù)電路最終都是通過控制339的5腳電平來控制494的4腳電平實(shí)現(xiàn)的正常工作時(shí),339的5腳電平低于339的4腳電平,339的2腳輸出低電平,使494的4腳呈低電平狀態(tài)(約為0.25V)若339的5腳電平高于339的4腳電平,339的2腳輸出高電平,于是494的4腳變?yōu)楦唠娖?電

16、源就進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài),終止各路電源的輸出因此ATX電源出了故障,若電源的整流濾波逆變以及輔助電源均完好,則要檢查339的45腳的電平若是5腳電平高于4腳的電平,表示電源進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)下一步則找出是什么原因使電源進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)可檢查與339的5腳相連各支路另一端的電壓是不是比5腳電壓高,高出5腳電壓的支路就是故障所在的支路另外,也可以用斷開與5腳相連的一個(gè)個(gè)支路,若是斷開某一條支路后5腳的電平正常了,那么故障就出在這一條支路上再沿著這條支路往下查,很快就可以把故障排除下面通過兩個(gè)實(shí)例來加以說明1.一臺(tái)SLPS-250ATXC電源的輸出電壓偏低空載下,+5V電源的電壓只有+1.8V,其他各路電壓也按

17、比例同樣下降電源是采用TL494及LM339集成電路的典型ATX電路檢查494的4腳電壓為+2.6V電路似乎處于保護(hù)狀態(tài)但保護(hù)狀態(tài)時(shí)各路輸出的電壓均應(yīng)為零,而現(xiàn)在卻是正常電壓的三分之一,令人費(fèi)解試著把494的第4腳接地,電源立即輸出正常4腳接地就正常工作,說明494并未損壞,問題可能出在339以及有關(guān)的電路用萬(wàn)用表查339管腳的電壓,當(dāng)查到第4腳及7腳時(shí),各路電源均正常了甚至只用一條表筆去碰7腳或4腳,也可使電源恢復(fù)正常工作這等于在4腳或7腳上加了一條“天線”,天線接收了外來信號(hào)電源就工作正常了!我試了試天線的長(zhǎng)度,40厘米以下對(duì)電源不起作用,長(zhǎng)度增加了,輸出電壓也隨著增加,達(dá)到1米左右時(shí),輸

18、出電壓就正常了,494的4腳電壓也恢復(fù)到0V但電源要用“天線”才能工作,說明還有故障未找到再檢查339的4腳與5腳的電壓,5腳電壓為2.4V,4腳的電壓為1.2V,輸出端2腳的電壓為2.9V(這部分電路見圖3)但是339的2腳高電位,必須由5腳電位高于4腳的電位時(shí)才能產(chǎn)生,那5腳最初的高電位是怎么來的?把與5腳相連的各支路斷開試一試 在斷開c支路以后,電源就正常了沿著D2往下找,最后在+3.3V電源處對(duì)地接一個(gè)1000F的電容時(shí),電源就正常了再檢查+3.3V電源原來的濾波電容,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)失效更換電容后 494的4腳電壓恢復(fù)正常,用表筆去碰觸339的4腳或7腳也不起作用,問題得到了解決為什么+3.

19、3V電源的濾波電容失效會(huì)造成輸出電壓偏低?+3.3V電源在沒有電容濾波時(shí),輸出的直流電源中含有很強(qiáng)的由逆變功率管輸出的脈沖成分,通過D3及D2送到LM339的5腳,使5腳的電平高于4腳的電平,電源進(jìn)入了保護(hù)狀態(tài)從+20V電源經(jīng)R3D1R2和三個(gè)并聯(lián)電阻到接地的支路中,三個(gè)電阻并聯(lián)后的電阻值是2.43k,再略去其他支路的影響,可以估算出5腳的電壓大約是2.3V,因二極管D1的鉗位作用,2腳輸出電壓只能在2.9V左右,經(jīng)R1送到TL494的4腳,減去電阻R1的降壓,494的4腳電壓就是2.6V了在此電壓下,494會(huì)輸出較窄的脈沖,于是在空載下,+5V電源有約1.8V的電壓輸出解決的辦法可在d支路中串聯(lián)一個(gè)47k的電阻,并把R2由3.9k換成100k就行了經(jīng)這樣處理后,不論是正常工作或是保護(hù)狀態(tài),各路電源的輸出電壓和各管腳的電壓均正常了而R2電阻的改動(dòng),也不會(huì)影響電源的過載保護(hù)性能至此,電源的故障才完全得到了解決(愛好者手中若有SLPS-250ATXC電源,可參考此例加一個(gè)47k電阻以提高電源的保護(hù)性能)為什么339的4腳加了天線會(huì)正常工作呢?這是2腳經(jīng)D1反饋到5腳后,產(chǎn)生了輕微的高頻