1 ATX電源的控制信號(hào)＋5V SB、PS-ON、PW-OK
ATX開關(guān)電源與ＡＴ電源最顯著的區(qū)別是，ATX電源取消了傳統(tǒng)的市電開關(guān)，通過(guò)＋5V SB、PS-ON控制信號(hào)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)電源的開關(guān)。＋5V SB是供主機(jī)系統(tǒng)在ATX待機(jī)狀態(tài)時(shí)的電源，以及開閉自動(dòng)管理和遠(yuǎn)程喚醒通迅聯(lián)絡(luò)相關(guān)電路的工作電源，在待機(jī)及受控起動(dòng)狀態(tài)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(jī)啟閉電源或網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程喚醒電源的控制信號(hào)，不同型號(hào)的ATX電源，待機(jī)電壓為3V，36V，46V各不相同。當(dāng)按下主機(jī)面板的POWER開關(guān)或?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)喚醒遠(yuǎn)程開機(jī)，受控啟動(dòng)PS-ON由主控電子開關(guān)接地，使用綠色線從ATX插頭Ｂ１４腳輸入。PW-OK線是供主板檢測(cè)電源好壞的輸出信號(hào)，使用灰色線由ATX插頭的⑧腳引出，待機(jī)狀態(tài)為0V，受控啟動(dòng)后為＋5V 。
脫機(jī)加電檢測(cè)ATX電源，首先測(cè)量在待機(jī)狀態(tài)下的PS-ON和PW-OK信號(hào)，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(dǎo)線把ATX插頭Ｂ１４腳PS-NO信號(hào)，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(jī)狀態(tài)喚醒為啟動(dòng)受控狀態(tài)，此時(shí)PS-NO信號(hào)為低電平，PW-OK＋5V SB信號(hào)為高電平，ATX插頭＋33V、±5V、±12V有 輸出，電源風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng) 。
2 控制電路的工作原理
ATX開關(guān)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(diào)制控制電路，PS-ON和PW-OK信號(hào)產(chǎn)生電路，自動(dòng)穩(wěn)壓與保護(hù)電路，多路直流輸出電路組成見圖1所示。
21 輔助電源電路
只要交流電輸入，ATX電源無(wú)論是否開啟，輔助電源一直在工作，為整個(gè)電源控制電路提供工作電壓。經(jīng)整流濾波后300V直流電壓，一路經(jīng)R72、R 76加至輔助電源開關(guān)管Q15基極，另一路經(jīng)T3初級(jí)加至Q15 c極，使Q15導(dǎo)通，T3反饋 繞組通過(guò)正反饋支路C44、R74加至Q15 b極，使Q15飽和導(dǎo)通。反饋電流通過(guò)R74 、R78、Q15的b e極對(duì)C44充電，隨著C44上電壓的上升，流經(jīng)Q15 b極的電流逐漸減小，T3反饋繞組電動(dòng)勢(shì)反相，與C44上的電壓迭加至Q15 b極，Q15 b極電位變負(fù)，Q15迅速截止。
Q15截止時(shí)，ZD6、D30、C41、R70組成Q15 b極負(fù)偏壓截止電 路。反饋繞組感應(yīng)電勢(shì)的正端經(jīng)C41，R70，D41形成充電回路，C41負(fù)極負(fù)電壓，Q15 b極電位由于D30，ZD6的導(dǎo)通，被鉗 位在比C41負(fù)電壓高約68V的負(fù)電位上。同時(shí)正反饋支路C44的充電電壓經(jīng)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，Ub電位上升，當(dāng)Ub電位增加到Q15的b，e極的開啟電壓時(shí)，Q15再次導(dǎo)通，又進(jìn)入下一個(gè)振蕩周期。
當(dāng)Q15由飽和轉(zhuǎn)向截止時(shí)，二次繞組輸出的高頻交流經(jīng)BD5、BD6整流輸出。BD5輸 出的電壓經(jīng)Q16，7805穩(wěn)壓輸出＋5V SB，若該電壓丟失，主板就不能自動(dòng)喚醒ATX電源啟動(dòng)。BD6輸出電壓供給IC1脈寬調(diào)制TL494的Ｂ１２腳電源輸入端，該芯片Ｂ１４腳輸出穩(wěn)壓5V，提供ATX電源控制電路所有元件的工作電壓。
22 PS-ON和PW-OK、脈寬調(diào)制電路
PS-ON信號(hào)控制IC1的④腳死區(qū)電壓，待機(jī)時(shí)，主板啟閉控制電路的電子開關(guān)斷開，PS-O N信號(hào)高電平36V，IC10精密穩(wěn)壓電路WL431的Ur電位上升，Uk電位下降，Q7導(dǎo)通，穩(wěn)壓5V通過(guò)Q7的e，c極，R80，D25和D40送入IC1的④腳，當(dāng)④腳電壓超過(guò)3V時(shí)，封鎖811腳的調(diào)制脈寬輸出，使T2推動(dòng)變壓器，T1主電源開關(guān)變壓器停振，停 止提供＋33V，±5V，±12V的輸出電壓。受控啟動(dòng)后，PS- ON信號(hào)由主板啟閉電子開關(guān)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(diào)制信號(hào)。IC1的輸出方式控制端Ｂ１３腳接穩(wěn)壓5V，脈寬調(diào)制器為并聯(lián)推挽式輸出，⑧、Ｂ１１腳輸出相位差180°的脈寬調(diào)制控制信號(hào)，輸出頻率為IC1的⑤、⑥腳外接定時(shí)阻容元件的振蕩頻率的一半，控制Q3、Q4的c極所接T2推動(dòng)變壓器初級(jí)繞組的激勵(lì)振蕩，T2次級(jí)它激振蕩產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)作用于T1主電源開關(guān)變壓器的一次繞組，二次繞組的感應(yīng)電勢(shì)經(jīng)整 流形成＋33V，±5V，±12V的輸出電壓。推動(dòng)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(shí)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(xiàn)高電平，⑧、Ｂ１１腳無(wú)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出。隨著C31的充電，IC1的啟動(dòng)由PS-ON信號(hào)控制。
PW-OK產(chǎn)生電路由IC5電壓比較器LM393，Q21，C60及其周邊元件構(gòu)成。待機(jī) 時(shí)IC1的反饋控制端③腳低電平，Q21飽和導(dǎo)通，IC5的③腳正端輸入低電位，小于②腳負(fù)端輸入的固定分壓比，①腳低電位，PW-OK向主機(jī)輸出零電平的電源自檢信號(hào)，主機(jī)停止工作處于待命狀態(tài)。受控啟動(dòng)后IC1的③腳電位上升，Q21由飽和導(dǎo)通進(jìn)入放大狀態(tài)，e極電位由穩(wěn)壓5V經(jīng)R104對(duì)C60 充電來(lái)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(jīng)正反饋的遲滯比較器，①腳輸出高電平的PW-OK信號(hào)。該信號(hào)相 當(dāng)于AT電源的PG信號(hào)，在開關(guān)電源輸出電壓穩(wěn)定后再延遲幾百毫秒由0電平起跳到＋5V，主機(jī)檢測(cè) 到PW-OK電源完好的信號(hào)后啟動(dòng)系統(tǒng)。在主機(jī)運(yùn)行過(guò)程中若遇市電掉電或關(guān)機(jī)時(shí)，ATX開關(guān)電 源＋5V輸出電壓必下跌，這種幅值變小的反饋信號(hào)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(dāng)Q21的e，b極電位達(dá)到07V時(shí)Q21飽和導(dǎo)通，IC5的③腳電位下降，當(dāng)③腳電位小于②腳分壓比時(shí)，IC5的輸出端①腳電壓從5V變?yōu)?V，關(guān)機(jī)時(shí)PW-OK輸出信號(hào)比ATX開 關(guān)電源＋5V輸出電壓提前幾百毫秒消失，通知主機(jī)觸發(fā)系統(tǒng)在電源斷電前自動(dòng)關(guān)閉，防止突然掉電時(shí)硬盤磁頭來(lái)不及移至著陸區(qū)而劃傷硬盤。
2 3 自動(dòng)穩(wěn)壓控制電路
IC1的①、②腳電壓取樣放大器正，負(fù)輸入端，取樣電阻R31，R32，R33構(gòu)成＋5V、＋12V自動(dòng)穩(wěn)壓電路。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，由 R31 取得采樣電壓送到IC1的①、②腳 和基準(zhǔn)電壓比較，輸出誤差電壓與芯片內(nèi)鋸齒波產(chǎn)生電路的振蕩脈沖在PWM比較器進(jìn)行比較 放大，使⑧、Ｂ１１腳輸出脈寬降低，輸出電壓回落至標(biāo)準(zhǔn)值，反之穩(wěn)壓控制過(guò)程相反 ，從而使開關(guān)電源電壓穩(wěn)定。
1 ATX電源的控制信號(hào)＋5V SB、PS-ON、PW-OK
ATX開關(guān)電源與ＡＴ電源最顯著的區(qū)別是，ATX電源取消了傳統(tǒng)的市電開關(guān)，通過(guò)＋5V SB、PS-ON控制信號(hào)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)電源的開關(guān)。＋5V SB是供主機(jī)系統(tǒng)在ATX待機(jī)狀態(tài)時(shí)的電源，以及開閉自動(dòng)管理和遠(yuǎn)程喚醒通迅聯(lián)絡(luò)相關(guān)電路的工作電源，在待機(jī)及受控起動(dòng)狀態(tài)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(jī)啟閉電源或網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程喚醒電源的控制信號(hào)，不同型號(hào)的ATX電源，待機(jī)電壓為3V，36V，46V各不相同。當(dāng)按下主機(jī)面板的POWER開關(guān)或?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)喚醒遠(yuǎn)程開機(jī)，受控啟動(dòng)PS-ON由主控電子開關(guān)接地，使用綠色線從ATX插頭Ｂ１４腳輸入。PW-OK線是供主板檢測(cè)電源好壞的輸出信號(hào)，使用灰色線由ATX插頭的⑧腳引出，待機(jī)狀態(tài)為0V，受控啟動(dòng)后為＋5V 。
脫機(jī)加電檢測(cè)ATX電源，首先測(cè)量在待機(jī)狀態(tài)下的PS-ON和PW-OK信號(hào)，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(dǎo)線把ATX插頭Ｂ１４腳PS-NO信號(hào)，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(jī)狀態(tài)喚醒為啟動(dòng)受控狀態(tài)，此時(shí)PS-NO信號(hào)為低電平，PW-OK＋5V SB信號(hào)為高電平，ATX插頭＋33V、±5V、±12V有 輸出，電源風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng) 。
2 控制電路的工作原理
ATX開關(guān)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(diào)制控制電路，PS-ON和PW-OK信號(hào)產(chǎn)生電路，自動(dòng)穩(wěn)壓與保護(hù)電路，多路直流輸出電路組成見圖1所示。
21 輔助電源電路
只要交流電輸入，ATX電源無(wú)論是否開啟，輔助電源一直在工作，為整個(gè)電源控制電路提供工作電壓。經(jīng)整流濾波后300V直流電壓，一路經(jīng)R72、R 76加至輔助電源開關(guān)管Q15基極，另一路經(jīng)T3初級(jí)加至Q15 c極，使Q15導(dǎo)通，T3反饋 繞組通過(guò)正反饋支路C44、R74加至Q15 b極，使Q15飽和導(dǎo)通。反饋電流通過(guò)R74 、R78、Q15的b e極對(duì)C44充電，隨著C44上電壓的上升，流經(jīng)Q15 b極的電流逐漸減小，T3反饋繞組電動(dòng)勢(shì)反相，與C44上的電壓迭加至Q15 b極，Q15 b極電位變負(fù)，Q15迅速截止。
Q15截止時(shí)，ZD6、D30、C41、R70組成Q15 b極負(fù)偏壓截止電 路。反饋繞組感應(yīng)電勢(shì)的正端經(jīng)C41，R70，D41形成充電回路，C41負(fù)極負(fù)電壓，Q15 b極電位由于D30，ZD6的導(dǎo)通，被鉗 位在比C41負(fù)電壓高約68V的負(fù)電位上。同時(shí)正反饋支路C44的充電電壓經(jīng)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，Ub電位上升，當(dāng)Ub電位增加到Q15的b，e極的開啟電壓時(shí)，Q15再次導(dǎo)通，又進(jìn)入下一個(gè)振蕩周期。
當(dāng)Q15由飽和轉(zhuǎn)向截止時(shí)，二次繞組輸出的高頻交流經(jīng)BD5、BD6整流輸出。BD5輸 出的電壓經(jīng)Q16，7805穩(wěn)壓輸出＋5V SB，若該電壓丟失，主板就不能自動(dòng)喚醒ATX電源啟動(dòng)。BD6輸出電壓供給IC1脈寬調(diào)制TL494的�。拢保勃Ｄ_電源輸入端，該芯片Ｂ１４腳輸出穩(wěn)壓5V，提供ATX電源控制電路所有元件的工作電壓。
22 PS-ON和PW-OK、脈寬調(diào)制電路
PS-ON信號(hào)控制IC1的④腳死區(qū)電壓，待機(jī)時(shí)，主板啟閉控制電路的電子開關(guān)斷開，PS-O N信號(hào)高電平36V，IC10精密穩(wěn)壓電路WL431的Ur電位上升，Uk電位下降，Q7導(dǎo)通，穩(wěn)壓5V通過(guò)Q7的e，c極，R80，D25和D40送入IC1的④腳，當(dāng)④腳電壓超過(guò)3V時(shí)，封鎖811腳的調(diào)制脈寬輸出，使T2推動(dòng)變壓器，T1主電源開關(guān)變壓器停振，停 止提供＋33V，±5V，±12V的輸出電壓。受控啟動(dòng)后，PS- ON信號(hào)由主板啟閉電子開關(guān)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(diào)制信號(hào)。IC1的輸出方式控制端Ｂ１３腳接穩(wěn)壓5V，脈寬調(diào)制器為并聯(lián)推挽式輸出，⑧、Ｂ１１腳輸出相位差180°的脈寬調(diào)制控制信號(hào)，輸出頻率為IC1的⑤、⑥腳外接定時(shí)阻容元件的振蕩頻率的一半，控制Q3、Q4的c極所接T2推動(dòng)變壓器初級(jí)繞組的激勵(lì)振蕩，T2次級(jí)它激振蕩產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)作用于T1主電源開關(guān)變壓器的一次繞組，二次繞組的感應(yīng)電勢(shì)經(jīng)整 流形成＋33V，±5V，±12V的輸出電壓。推動(dòng)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(shí)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(xiàn)高電平，⑧、Ｂ１１腳無(wú)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出。隨著C31的充電，IC1的啟動(dòng)由PS-ON信號(hào)控制。
PW-OK產(chǎn)生電路由IC5電壓比較器LM393，Q21，C60及其周邊元件構(gòu)成。待機(jī) 時(shí)IC1的反饋控制端③腳低電平，Q21飽和導(dǎo)通，IC5的③腳正端輸入低電位，小于②腳負(fù)端輸入的固定分壓比，①腳低電位，PW-OK向主機(jī)輸出零電平的電源自檢信號(hào)，主機(jī)停止工作處于待命狀態(tài)。受控啟動(dòng)后IC1的③腳電位上升，Q21由飽和導(dǎo)通進(jìn)入放大狀態(tài)，e極電位由穩(wěn)壓5V經(jīng)R104對(duì)C60 充電來(lái)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(jīng)正反饋的遲滯比較器，①腳輸出高電平的PW-OK信號(hào)。該信號(hào)相 當(dāng)于AT電源的PG信號(hào)，在開關(guān)電源輸出電壓穩(wěn)定后再延遲幾百毫秒由0電平起跳到＋5V，主機(jī)檢測(cè) 到PW-OK電源完好的信號(hào)后啟動(dòng)系統(tǒng)。在主機(jī)運(yùn)行過(guò)程中若遇市電掉電或關(guān)機(jī)時(shí)，ATX開關(guān)電 源＋5V輸出電壓必下跌，這種幅值變小的反饋信號(hào)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(dāng)Q21的e，b極電位達(dá)到07V時(shí)Q21飽和導(dǎo)通，IC5的③腳電位下降，當(dāng)③腳電位小于②腳分壓比時(shí)，IC5的輸出端①腳電壓從5V變?yōu)?V，關(guān)機(jī)時(shí)PW-OK輸出信號(hào)比ATX開 關(guān)電源＋5V輸出電壓提前幾百毫秒消失，通知主機(jī)觸發(fā)系統(tǒng)在電源斷電前自動(dòng)關(guān)閉，防止突然掉電時(shí)硬盤磁頭來(lái)不及移至著陸區(qū)而劃傷硬盤。
2 3 自動(dòng)穩(wěn)壓控制電路
IC1的①、②腳電壓取樣放大器正，負(fù)輸入端，取樣電阻R31，R32，R33構(gòu)成＋5V、＋12V自動(dòng)穩(wěn)壓電路。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，由 R31 取得采樣電壓送到IC1的①、②腳 和基準(zhǔn)電壓比較，輸出誤差電壓與芯片內(nèi)鋸齒波產(chǎn)生電路的振蕩脈沖在PWM比較器進(jìn)行比較 放大，使⑧、Ｂ１１腳輸出脈寬降低，輸出電壓回落至標(biāo)準(zhǔn)值，反之穩(wěn)壓控制過(guò)程相反 ，從而使開關(guān)電源電壓穩(wěn)定。