微机ATX电源电路工作原理课程设计报告.docx
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2、院院课程设计计报告(20009220100学年第第二学期)课程名称称:电子子设备维维修技术术 课程程代码:系 别: 电子工工程系 专 业业:电子子信息工工程技术术班 级:207731学学 号:07001066 学生姓名名: 蒋蒋明超指指导教师:陈孝孝波(老老师)完成时间间: 220100 年 5 月20日目录微机(LLWT220055 型)ATXX 电源源电路工工作原理理一、概述述-33二、工作作原理-41、输入入整流滤滤波电路路-42、高压压尖峰吸吸收电路路-43、辅助助电源电电路6、自动稳稳压稳流流控制电电路-44、PSS信号和和PG信信号产生生电路以以及脉宽宽调制控控制电路路65、主电电
3、源电路路及多路路直流稳稳压输出出电路-76、自动动稳压稳稳流控制制电路-7三、故障障维修-8四、参考考资料-100五、电路路图-10一、概述述随着电子子技术的的发展,电子系系统的应应用领域域越来越越广泛,电子设设备的种种类也越越来越多多,对电电源的要要求更加加灵活多多样。电电子设备备的小型型化和低低成本化化使电源源以轻、薄、小小和高效效率为发发展方向向。传统统的晶体体管串联联调整稳稳压电源源,是连连续控制制的线性性稳压电电源,这这种传统统稳压电电源技术术比较成成熟。并且已有有大量集集成化的的线性稳稳压电源源模块,具有稳稳定性能能好、输输出纹波波电压小小、使用用可靠等等特点。但其通通常都需需要体
4、积积大且笨笨重的工工频变压压器和隔隔离之用用,滤波波器的体体积和重重量也很很大。而而调整管管工作在在线性放放大状态态,为了了保证输输出电压压稳定,其集电电极与发发射极之之间必须须承受较较大的电电压差,导致调调整管功功耗较大大,电源源效率很很低,一一般只有有45%左右,另外,由由于调整整管上消消耗较大大的功率率,所以以需要采采用大功功率调整整管并装装有体积积很大的的散热器器,于是是它很难难满足电电子设备备发展的的要求。从而促促成了高高效率、体积小小、重量量轻的开开关电源源的迅速速发展。 开关关型稳压压电源就就是采用用功率半半导体器器件作为为开关,通过控控制开关关的占空空比调整整输出电电压。以以功
5、率晶晶体管(GTRR)为例例,当开开关管饱饱和导通通时,集集电极和和发射极极两端的的压降接接近零,在开关关管截止止时,其其集电极极电流为为零,所所以其功功耗小,效率可可高达770%95%。而功功耗小,散热器器也随之之减小,同时开开关型稳稳压电源源直接对对电网电电压进行行整流滤滤波调整整,然后后由开关关调整管管进行稳稳压,不不需要电电源变压压器;此外,开开关工作作频率在在几十千千赫,滤滤波电容容器、电电感器数数值较小小。因此此开关电电源具有有重量轻轻,体积积小等特特点。另另外,由由于功耗耗小,机机内温升升低,从从而提高高了整机机的稳定定性和可可靠性。而且其其对电网网的适应应能力也也有较大大的提高
6、高,一般般串联稳稳压电源源允许电电网波动动范围为为2200V+110%,而开关关型稳压压电源在在电网电电压从1110VV2660V范范围内变变化时,都可获获得稳定定的输出出电压。ATX 开关电电源的主主要功能能是向计计算机系系统提供供所需的的直流电电源。一一般计算算机电源源所采用用的都是是双管半半桥式无无工频变变压器的的脉宽调调制变换换型稳压压电源。它将市市电整流流成直流流后,通通过变换换型振荡荡器变成成频率较较高的矩矩形或近近似正弦弦波电压压,再经经过高频频整流滤滤波变成成低压直直流电压压的目的的。ATX 开关电电源的功功率一般般为2550W3000W,通通过高频频滤波电电路共输输出六组组直
7、流电电压:+5V(25AA)、55V(0.55A)、+122V(110A)、122V(1A)、+3.3V(14AA)、+55VSBB(0.88A)。为防止止负载过过流或过过压损坏坏电源,在交流流市电输输入端设设有保险险丝,在在直流输输出端设设有过载载保护电电路。二、微机机(LWWT20005 型)ATTX 电电源电路路的工作作原理ATX 开关电电源,电电路按其其组成功功能分为为:输入入整流滤滤波电路路、高压压反峰吸吸收电路路、辅助助电源电电路、脉脉宽调制制控制电电路、PPS 信信号和PPG 信信号产生生电路、主电源源电路及及多路直直流稳压压输出电电路、自自动稳压压稳流与与保护控控制电路路。1、
8、输入入整流滤滤波电路路只要要有交流流电 AAC2220V 输入,ATXX 开关关电源无无论是否否开启,其辅助助电源就就会一直直工作,直接为为开关电电源控制制电路提提供工作作电压。交流流电 AAC2220V 经过保保险管FFUSEE、电源源互感滤滤波器LL0,经经BD11BDD4 整整流、CC5 和和C6 滤波,输出3300VV 左右右直流脉脉动电压压。C11 为尖尖峰吸收收电容,防止交交流电突突变瞬间间对电路路造成良良影响。TH11 为负负温度系系数热敏敏电阻,起过流流保护和和防雷击击的作用用。L00、R1 和C2组成成型滤波波器,滤滤除市电电电网中中的高频频干扰。C3 和C4 为高频频辐射吸
9、吸收电容容,防止止交流电电窜入后后级直流流电路造造成高频频辐射干干扰。RR2 和和R3 为隔离离平衡电电阻,在在电路中中对C55 和C6起平平均分配配电压作作用,且且在关机机后,与与地形成成回路,快速泄泄放C55、C6 上储存存的电荷荷,从而而避免电电击。2、高压压尖峰吸吸收电路路由 D188、R0004 和和C011 组成成高压尖尖峰吸收收电路。当开关关管Q003 截截止后,T3 将产生生一个很很大的反反极性尖尖峰电压压,其峰峰值幅度度超过QQ03 的C 极电电压很多多倍,此此尖峰电电压的功功率经DD18储储存于CC01 中,然然后在电电阻R0004 上消耗耗掉,从从而降低低了Q003 的的
10、C 极尖尖峰电压压,使QQ03 免遭损损坏。3、辅助助电源电电路整流器输输出的3000V 左左右直流流脉动电电压,一一路经TT3 开开关变压压器的初初级绕组送送往辅助助电源开开关管QQ03 的c 极,另一路路经启动动电阻RR0022 给Q033 的b 极提提供正向向偏置电电压和启启动电流流,使QQ03 开始导导通。IIc 流流经T33 初级级绕组,使T33反馈绕绕组产生生感应电电动势(上正下下负),通过过正反馈馈支路CC02、D8、R066 送往往Q033 的b 极,使Q003 迅迅速饱和和导通,Q033 上的的Ic 电流增增至最大大,即电电流变化化率为零零,此时时D7 导通,通过电电阻R00
11、5 送送出一个个比较电电压至IIC3(光电耦耦合器QQ8177)的脚,同同时T33 次级级绕组产产生的感感应电动动势经DD50、C044整流滤滤波后,一路经经R011 限流流后送至至IC33 的脚,另另一路经经R022 送至至IC44(精密密稳压电电路TLL4311),由由于Q003 饱饱和导通通时次级级绕组产产生的感感应电动动势比较较平滑、稳定,经ICC4 的的K 端输输出至IIC3 的脚电压压变化率率几乎为为零,使使IC33 内发发光二极极管流过过的电流流几乎为为零,此此时光敏敏三极管管截止,从而导导致Q11 截止止。反馈馈电流通通过R006、R0003、Q033 的b、e 极等等效电阻阻
12、对电容容C022 充电电,随着着C022 充电电电压增增加,流流经Q003 的的b 极电电流逐渐渐减小,使反馈绕绕组上的的感应电电动势开开始下降降,最终终使T33反馈绕绕组感应应电动势势反相(上上负下正正),并并与C002 电电压叠加加后送往往Q033 的b 极,使b 极电位位变负,此时开开关管QQ03 因b 极无无启动电电流而迅迅速截止止。开关关管Q003 截截止时,T3反馈绕绕组、DD7、R011、R022、R033、R044、R055、C099、IC33、IC44 组成成再起振振支路。当Q003 。导通的过过程中,T3 初级绕绕组将磁磁能转化化为电能能为电路路中各元元器件提提供电压压,同
13、时时T3 反馈绕绕组的端感应应出负电电压,DD7 导导通、QQ1 截截止;当当Q033 截止止后,TT3 反反馈绕组组的端感应应出正电电压,DD7 截截止,TT3 次次级绕组组两个输输出端的的感应电电动势为为正,TT3 储储存的磁磁能转化化为电能能经D550、C044 整流流滤波后后为ICC4 提提供一个个变化的的电压,使ICC3 的的、脚导通通,ICC3 内内发光二二极管流流过的电电流增大大,使光光敏三极极管发光光,从而而使Q11导通,给开关关管Q003 的的b 极提提供启动动电流,使开关关管Q003 由由截止转转为导通通。同时时,正反反馈支路路C022 的充充电电压压经T33 反馈馈绕组、
14、R0003、Q033 的be 极等效效电阻、R066 形成成放电回回路。随随着C441 充充电电流流逐渐减减小,开开关管QQ03 的Ub 电位上上升,当当Ub 电位增增加到QQ03 的be 极的开开启电压压时,QQ03 再次导导通,又又进入下下一个周周期的振振荡。如如此循环环往复,构成一一个自激激多谐振振荡器。Q033 饱和和期间,T3 次级绕绕组输出出端的感感应电动动势为负负,整流流二级管管D9 和D500截止,流经初初级绕组组的导通通电流以以磁能的的形式储储存在辅辅助电源源变压器器T3 中。当当Q033 由饱饱和转向向截止时时,次级级绕组两两个输出出端的感感应电动动势为正正,T33 储存存
15、的磁能能转化为为电能经经D9、D500 整流流输出。其中DD50 整流输输出电压压经三端端稳压器器78005 稳稳压,再再经电感感L7 滤波后后输出+5VSSB。若若该电压压丢失,主板就就不会自自动唤醒醒ATXX 电源源工作。D9 整流输输出电压压供给IIC2(脉宽调调制集成成电路KKA75500BB)的122 脚(电源输输入端),经IIC2 内部稳稳压,从从第144 脚输输出稳压压+5VV,提供供ATXX 开关关电源控控制电路路中相关关元器件件的工作作电压。T2 为主电电源激励励变压器器,当副副电源开开关管QQ03 导通时时,Icc 流经经T3 初级绕组,使T33反馈绕绕组产生生感应电电动势
16、(上正下下负),并作作用于TT2 初初级绕组,产生感感应电动动势(上负下下正),经D55、D6、C8、R5 给Q022 的b 极提提供启动动电流,使主电电源开关关管Q002 导导通,在在回路中中产生电电流,保保证了整整个电路路的正常常工作;同时,在T22 初级级反馈绕绕组产生生感应电电动势(上正下下负),D3、D4截止止,主电电源开关关管Q001 处处于截止止状态。在电源源开关管管Q033 截止止期间,工作原原理与上上述过程程相反,即Q002 截截止,QQ01 工作。其中,D1、D2 为续流流二极管管,在开开关管QQ01 和Q022 处于于截止和和导通期期间能提提供持续续的电流流。这样样就形成
17、成了主开开关电源源它激式式多谐振振电路,保证了了T2 初级绕绕组电路路部分得得以正常常工作从从而在TT2 次次级绕组组上产生生感应电电动势送送至推动动三极管管Q3、Q4 的c 极,保证整整个激励励电路能能持续稳稳定地工工作,同同时,又又通过TT2 初初级绕组组反作用用于T11 主开开关电源源变压器器,使主主电源电电路开始始工作,为负载载提供+3.33V、5V、12VV 工作作电压。4、PSS信号和和PG信信号产生生电路以以及脉宽宽调制控控制电路路微机通电电后,由由主板送送来的PPS信号号控制IIC2的的脚(脉脉宽调制制控制端端)电压压,待机机时,主主板启动动控制电电路的电电子开关关断开,PS信
18、信号输出出高电平平3.66V,经经R377到达IIC1(电压比比较放大大器LMM3399N)的的脚(启启动端),由内内部经IIC1的的脚,对对C355进行充充电,同同时ICC1的脚经RR41送送出一个个比较电电压给IIC2的的脚,IIC2的的脚电压压由零电电位开始始逐渐上上升,当当上升的的电压超超过3VV时,封封锁ICC2、111脚的的调制脉脉宽电压压输出,使T22推动变变压器、T1主主电源开开关变压压器停振振,从而而停止提提供+33.3VV、55V、12VV等各路路输出电电压,电电源处于于待机状状态。受受控启动动后,PPS信号号由主板板启动控控制电路路的电子子开关接接地,IIC1的的脚为低低
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